Температура сжиженного пропана: Свойства газового баллона, взрыво — и пожароопасность СУГ

Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения — Что такое Сжиженный природный газ (СПГ), технологии сжижения?

Это природный газ, искусственно сжиженный  путем охлаждения до −160 °C

ИА Neftegaz.RU. Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, искусственно сжиженный путем охлаждения до -160°C, для облегчения хранения и транспортировки.

СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха, плотность которой в 2 раза меньше плотности воды.
На 75-99% состоит из метана. Температура кипения − 158…−163°C.
В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен.
Для использования подвергается испарению до исходного состояния.
При сгорании паров образуется диоксид углерода( углекислый газ, CO₂) и водяной пар.

В промышленности газ сжижают как для использования в качестве конечного продукта, так и с целью использования в сочетании с процессами низкотемпературного фракционирования ПНГ и природных газов, позволяющие выделять из этих газов газовый бензин, бутаны, пропан и этан, гелий.

СПГ получают из природного газа путем сжатия с последующим охлаждением.
При сжижении природный газ уменьшается в объеме примерно в 600 раз.

Перевод 1 тонны СПГ в кубометры (м

³). 1 тонна СПГ — это примерно 1,38 тыс м³ природного газа после регазификации.
Примерно — потому что плотность газа и компонентный на разных месторождения разная.
Формулу Менделеева — Клайперона никто не отменял.
Кроме метана в состав природного газа могут входить: этан, пропан, бутан и некоторые другие вещества.
Плотность газа изменяется в интервале 0,68 — 0,85 кг/м³, но зависит не только от состава, но и от давления и температуры в месте расчета плотности газа.
Стандартные условия для температуры и давления – это установленные стандартом физические условия, с которыми соотносят свойства веществ, зависящие от этих условий.

Национальный институт стандартов и технологий (NIST) устанавливает температуру 20 °C (293,15 K) и абсолютное давление 1 атм (101.325 кПа), и этот стандарт называют нормальной температурой и давлением (NTP).

Плотность компонентов газа сильно различается:

• Метан — 0,668 кг/м³, 
• Этан — 1,263 кг/м³, 
• Пропан — 1,872 кг/м³.

Поэтому, в зависимости от компонентного состава изменяется и количество м³ газа при переводе из тонн.

Процесс сжижения идет ступенями, на каждой из которых газ сжимается в 5-12 раз, затем охлаждается и передается на следующую ступень. 

Собственно сжижение происходит при охлаждении после последней стадии сжатия.
Процесс сжижения таким образом требует значительного расхода энергии — до 25 % от ее количества, содержащегося в сжиженном газе.

Ныне применяются 2 техпроцесса:

• конденсация при постоянном давлении (компримирование), что довольно неэффективно из-за энергоемкости,
• теплообменные процессы: рефрижераторный — с использованием охладителя и турбодетандерный/дросселирование с получением необходимой температуры при резком расширении газа.

В процессах сжижения газа важна эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов.

При теплообмене в криогенной области увеличение разности температурного перепада между потоками всего на 0,5ºС может привести к дополнительному расходу мощности в интервале 2 — 5 кВт на сжатие каждых 100 тыс м³ газа.

Недостаток технологии дросселирования — низкий коэффициент ожижения — до 4%, что предполагает многократную перегонку.

Применение компрессорно-детандерной схемы позволяет повысить эффективность охлаждения газа до 14 % за счет совершения работы на лопатках турбины.

Термодинамические схемы позволяют достичь 100% эффективности сжижения природного газа:

• каскадный цикл с последовательным использованием в качестве хладагентов пропана, этилена и метана путем последовательного снижения их температуры кипения,
• цикл с двойным хладагентом — смесью этана и метана,
• расширительные циклы сжижения.

Известно 7 различных технологий и методы сжижения природного газа:

• для производства больших объемов СПГ лидируют техпроцессы AP-SMR™, AP-C3MR™ и AP-X™ с долей рынка 82% компании Air Products,
• технология Optimized Cascade, разработанная ConocoPhillips,
• использование компактных GTL-установок, предназначенных для внутреннего использования на промышленных предприятиях,
• локальные установки производства СПГ могут найти широкое применение для производства газомоторного топлива (ГМТ),
• использование морских судов с установкой сжижения природного газа (FLNG), которые открывают доступ к газовым месторождениям, недоступным для объектов газопроводной инфраструктуры,
• использование морских плавающих платформ СПГ, к примеру, которая строится компанией Shell в 25 км от западного берега Австралии.

Процесс сжижения газа

Оборудование СПГ-завода

• установка предварительной очистки и сжижения газа,
• технологические линии производства СПГ,
• резервуары для хранения, в тч специальные криоцистерны, устроенные по принципу сосуда Дюара,
• для загрузки на танкеры — газовозы,
• для обеспечения завода электроэнергией и водой для охлаждения.

Существует технология, позволяющая сэкономить на сжижении до 50% энергии, с использованием энергии, теряемой на газораспределительных станциях (ГРС) при дросселировании природного газа от давления магистрального трубопровода (4-6 МПа) до давления потребителя (0,3-1,2 МПа):

• используется как собственно потенциальная энергия сжатого газа, так и естественное охлаждение газа при снижении давления.
• дополнительно экономится энергия, необходимая для подогрева газа перед подачей к потребителю.

Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается.
На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе.
При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени.
Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %.
Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода.
Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха.
СПГ является важным источником энергоресурсов для многих стран, в том числе Японии ,Франции, Бельгии, Испании, Южной Кореи.

Транспортировка СПГ— это процесс, включающий в себя несколько этапов:

• морской переход танкера — газовоза,
• автодоставка с использованием спецавтотранспорта,
• ж/д доставка с использованием вагонов-цистерн,
• регазификация СПГ до газообразного состояния.

Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по газопроводам.

Основные производители СПГ по данным 2009 г:

Катар -49,4 млрд м³, Малайзия — 29,5 млрд м³; Индонезия-26,0 млрд м³; Австралия — 24,2 млрд м³; Алжир — 20,9 млрд м³; Тринидад и Тобаго -19,7 млрд м³.

Основные импортеры СПГ в 2009 г: Япония — 85,9 млрд м³; Республика Корея -34,3 млрд м³; Испания- 27,0 млрд м³; Франция- 13,1 млрд м³; США — 12,8 млрд м³; Индия-12,6 млрд м³.

Производство СПГ в России

На 2021 г в РФ действует 4 СПГ-завода.

СПГ-завод проекта Сахалин-2 запущен в 2009 г, контрольный пакет принадлежит Газпрому, у Shell доля участия 27,5%, японских Mitsui и Mitsubishi — 12,5% и 10% . 

По итогам 2015 г производство составило 10,8 млн т/год, превысив проектную мощность на 1,2 млн т/год.

Однако из-за падения цен на мировом рынке доходы от экспорта СПГ в долларовом исчислении сократились по сравнению с 2014 г на 13,3% до 4,5 млрд долл США/год.

2^м крупным игроком на рынке российского СПГ становится компания НОВАТЭК, которая в январе 2018 г ввела в эксплуатацию СПГ — завод на проекте Ямал-СПГ.

Новатэк-Юрхаровнефтегаз (дочернее предприятие Новатэка ) выиграл аукцион на право пользования Няхартинским участком недр в ЯНАО.

Няхартинский участок недр нужен компании для развития проекта Арктик СПГ. Это 2^й проект Новатэка, ориентированный на экспорт СПГ.

В США введены в эксплуатацию 5 терминалов по экспорту СПГ общей мощностью 57,8 млн т/год. 

На европейском газовом рынке началось жесткое противостояние американского СПГ и российского сетевого газа.

Пропан

Пропа́н, C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа, как побочная продукция при различных химических реакциях. Сжиженный под давлением горючий углеводородный газ, находящийся в баллоне, именуемый в просторечии «Пропан» в соответствии с надписью на баллоне – на самом деле является смесью пропана и бутана. Верное наименование этого газа – СПБТ – смесь пропано-бутановая техническая.

Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему (обладает слабыми наркотическими свойствами). Бесцветный газ без запаха. Очень мало растворим в воде. Точка кипения −42,1 °C. Точка замерзания −188 °C. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 2,1 до 9,5 %. Температура самовоспламенения пропана в воздухе при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) составляет 466 °С. Критическая температура пропана Tкр = 370 К, критическое давление Pкр = 4,27 МПа, критический удельный объем Vкр = 0,0444 м3/кг. Плотность сжатого и сжиженного пропана при 298 K — 0,493 кг/л. Плотность жидкой фазы = 510 кг/м3. 

Бута́н (C4h20) — органическое соединение класса алканов. В химии название используется в основном для обозначения н-бутана. Такое же название имеет смесь н-бутана и его изомера изобутана CH(Ch4)3. Название происходит от корня «бут-» (английское название масляной кислоты — butyric acid) и суффикса «-ан» (принадлежность к алканам). В больших концентрациях ядовит, вдыхание бутана вызывает дисфункцию лёгочно-дыхательного аппарата. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен, малотоксичен, имеет специфический характерный запах, обладает наркотическими свойствами. По степени воздействия на организм газ относится к веществам 4-го класса опасности (малоопасные) по ГОСТ 12.1.007-76. Вредно воздействует на нервную систему. Бутан — бесцветный горючий газ, со специфическим запахом, при нормальном давлении легко сжижаем от −0,5 °C, замерзает при −138 °C; при повышенном давлении и обычной температуре — легколетучая жидкость. Критическая температура +152 °C, критическое давление 3,797 МПа. Растворимость в воде — 6,1 мг в 100 мл (для н-бутана, при 20 °C), значительно лучше растворяется в органических растворителях). Может образовывать азеотропную смесь с водой при температуре около 100 °C и давлении 10 атм. Плотность жидкой фазы — 580 кг/м3.

Природные и сжиженные углеводородные газы, используемые для коммунально-бытовых нужд, не обладают запахом. Поэтому для обеспечения безопасности при работе с бытовым газом приходится в их содержание добавлять специальные вещества – одоранты. Введение одарантов позволяет обнаруживать утечки в газовых коммуникациях и аппаратах, а также присутствие газов в производственных и жилых помещениях задолго до момента образования их взрывоопасных или токсических концентраций и тем самым повышает безопасность применения газов.Для одоризации газов обычно используют этилмеркаптан; нормы: 16 мг на 1м3 прир. газа; 60 г на 1 т жидкого продукта (при содержании в сжиженном газе пропана до 60%, бутана и др. более 40%), 90 г на 1 т (пропана св. 60%, бутана и др. до 40%). Степень одоризации контролируют химическими, физ.-хим. и органолептич. методами.

Важность газа СПБТ как в быту, так и в промышленности трудно переоценить. СПБТ применяется:

При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях: 

• в заготовительном производстве;
• для резки металлолома;
• для сварки неответственных металлоконструкций.
• При кровельных работах.
• Для обогрева производственных помещений в строительстве.
• Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах).
• Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности.

В быту:

• при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
• для подогрева воды;
• для сезонного обогрева отдалённых помещений — частных домов, отелей, ферм;
• для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
• В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, так как дешевле и экологически безопаснее бензина.

Хранится и перевозится СПБТ в жидком состоянии под давлением в цистернах или металлических баллонах ярко-красного цвета (иногда полимерно-композитных баллонах) емкостью 5,12, 27 и 50литров. Согласно ГОСТ 20448-90 в баллоне составляющая пропана не должна быть меньше 40%. Более точная удельная доля пропана-бутана подбирается поставщиком в зависимости от предполагаемой температуры окружающей среды. Очень часто недобросовестные поставщики, пользуясь достаточно широкими рамками ГОСТа, вынуждают потребителя покупать газ с высоким для зимы содержанием бутана, который в связи с низкой температурой не испаряется полностью из баллона. Заправка такого баллона обходится гораздо дешевле, а значит – прибыль больше. Для контроля качества газовой пропорции потребителю необходимо (при обязательном соблюдении мер безопасности) пробовать выливать небольшое количество газа из баллона на газету на улице при той температуре, при которой предполагается работа баллона. Газ с газеты должен испариться в течении 5-10 минут, не оставляя на ней масляных пятен. В противном случае – газовая смесь не сможет полностью испариться из баллона и баллон не будет израсходован должным образом. Такому потребителю необходимо или договариваться с поставщиком об изменении пропорции пропана-бутана в баллоне, или переходить на газ марки ПТ (пропан технический), что гораздо дороже. Не рекомендуется использовать для промышленных работ газ, приобретенный на автозаправочных станциях виду того, что организации, занимающиеся реализацией сжиженных углеводородных газов, для заправки автомобилей используют более дешевый газ БТ (бутан технический), который во время движения автомобиля активно размешивается в баллоне и подогревается в газовом редукторе, находящемся непосредственно на двигателе автомобиля. Для работы с металлом БТ при температуре воздуха, начиная с +10 градусов Цельсия и ниже, без дополнительного подогревающего оборудования использовать не предоставляется возможным.

В стандартный 50-ти литровый баллон закачивается 40 литров газа СПБТ, это примерно 21 кг. Газ в баллоне находится в состоянии “точка росы”, то есть под таким давлением (16 атмосфер), при котором происходит его конденсация при данной температуре. В этом состоянии газа давление в баллоне до его полного испарения остается постоянным (поэтому у промышленного пропанового редуктора только один манометр), так что наполненность баллона можно проверить только, поставив его на весы. В процессе эксплуатации зеркало испарения газа в баллоне желательно искусственно увеличить (особенно при минусовых температурах), немного наклонив его при постановке набок, так как процесс испарения является эндотермическим, то есть идет с поглощением тепла и, следовательно, снижением температуры. Еще более глубокое усугубление процесса обмерзания баллона вызывают попытки использовать его без редуктора – для производства работ, где требуется больший расход газа. В этом случае имеет место прцесс адиабатического расширения – дросселяция. Для исключения этих проблем баллоны с газом, оснащенные редукторами, необходимо объединять в блоки баллонов, подключенных параллельно. Категорически запрещается отогревать баллоны с газом СПБТ открытым огнем. В случае подмерзания вентиля баллона и прекращения подачи газа – рекомендуется на некоторое время занести баллон в помещение с плюсовой температурой и после – отрегулировать подачу газа редуктором до характеристик, исключающих обмерзание. Точные данные о газовых баллонах приведены в таблице.

	баллон 50 литров	баллон 27 литров	баллон 27 литров, колпак	баллон 12 литров	баллон 12 литров, колпак	баллон 5 литров	баллон 5 литров, колпак
Рабочее давление, МПа	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
Испытательное давление, МПа	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Разрушающее давление, МПа не менее	5	5	5	5	5	5	5
Объем л не менее	50	27	27	12	12	5	5
Масса пропана, кг не более	21,2	11,4	11,4	5	5	2	2
Масса порожнего баллона, кг	22,0±2,2	14,5±1,4	14,5±1,4	6,0±0,6	6,0±0,6	4,0±0,4	4,0±0,4
Толщина стенки корпуса баллона, мм	3	3	3	2	2	2	2
Высота, мм не более	1015	590	590	485	485	295	295
Диаметр, мм	299+3,0	299+3,0	299+3,0	222+2,0	222+2,0	222+2,0	222+2,0
Температура эксплуатации, °С	От -40 до +45	От -40 до +45	От -40 до +45	От -40 до +45	От -40 до +45	От -40 до +45	От -40 до +45
Запорное устройство на газовом баллоне	Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94	Клапан КБ-2 или Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94	Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94	Клапан КБ-2 или Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94	Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94	Клапан КБ-2 или Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94	Вентиль ВБ-2 ГОСТ 21804-94

Как и зачем сжижается газ

Основным свойством газообразного агрегатного состояния вещества является то, что оно занимает весь предоставленный объем. Газ равномерно распространяется по предоставленной ему емкости. Это характерно и для природного газа — метана. Однако все газы могут переходить и в жидкое состояние, что делает работу с ними намного более удобной.

Два способа получения сжиженного газа

Газ можно превратить в жидкость двумя способами:

• путем понижения температуры;
• путем сжимания под высоким давлением.

Все газы конденсируются в жидкость естественным образом, когда его температура понижается ниже температуры кипения. Однако из-за того, что эти температуры часто очень низкие, требующие больших усилий для их создания и поддержания, чаще используется метод создания высокого давления. Когда газ искусственно сжимается большим давлением, он тоже может принять жидкую форму. Однако это справедливо не для всех веществ.

Технология получения жидких газов

Первыми газами, которые научными методами были превращены в жидкости, стали:

• углекислота;
• сернистый газ;
• аммиак.

Этого удалось достичь именно повышением давления, температура во время процедуры оставалась комнатной. Следующими сжиженными таким образом газами стали:

• пропан;
• бутан;
• этан и другие газы этой группы.

Позже выяснилось, что повышение давления работает не для всех газов. Метан даже при большом давлении в комнатной температуре оставался газообразным. Выходом стало использование критической температуры.

При температуре кипения вещество, находящееся в жидкой форме, переходит в газообразное состояние. Критическая же температура — это температура, при которой газ переходит в жидкость, находясь под определенным давлением. Найдя критическую температуру для природного газа (метана) — -82,5 градусов Цельсия, удалось его перевести в жидкую форму под высоким давлением. При этом в нормальных условиях кипеть метан начинает при температуре -161,5 градусов Цельсия.

Преимущества сжиженного газа

Преобразование газов в жидкую форму помогло решить проблему транспортировки и хранения газов. Хранить жидкости удобнее, чем газы, поскольку для этого не требуется полностью герметичных помещений. Существенно уменьшается и занимаемый объем: для метана он сокращается в 600 раз.

Сжиженный газ легче доставлять и заправлять, особенно это касается пропана, бутана, их смеси, а также углекислого газа. Подробнее о том, как происходит заправка углекислотных баллонов, можно узнать на этой странице сайта «ТОРГГАЗ».

Однако метан по-прежнему используется преимущественно в газообразной форме из-за развития трубопроводной технологии в нефтедобывающей промышленности.

Преимущество пропана и бутана

Метан, природный газ, доставляется по трубам благодаря тому, что эта технология ведет к снижению затрат, необходимых для поддержания работы криогенных установок. Сжиженный метан пришлось бы перевозить в специальных танкерах, способных поддерживать нужную температуру и давление одновременно. В местах его использования понадобились бы установки-испарители, которые тоже несут дополнительные сложности.

Эти проблемы обошли стороной пропан, бутан и их смесь. Эти газы сжижаются простым методом повышения давления. Дополнительным их преимуществом является и то, что они могут находиться в емкости одновременно в жидком и газообразном состоянии: газообразная составляющая подается в газовое оборудование, жидкая часть постепенно испаряется по мере уменьшения давления, вызванного расходом газа. Благодаря этому для хранения пропан-бутановой смеси достаточно баллонов, способных выдержать большие внутренние нагрузки.

Похожие статьи

Почему на баллоне с пропаном может образоваться конденсат

Независимо от температуры окружающей среды на баллонах, которые заполнены сжиженным горючим газом — пропаном, могут образовываться ледяные натёки. Это может происходить даже при достаточно высоких внешних температурах воздуха.

Процесс образования конденсата на поверхности  газового баллона

Сначала конденсация образуется, когда температура газового баллона или регулирующего давление газа устройства падает ниже точки росы. Физически процесс подобен тому, который происходит во влажный день со стаканом ледяной воды. Поскольку температура продолжает падать, конденсат может превратиться в лед. Но почему газовый баллон и регулятор остывают в первую очередь?

Чтобы понять это, необходимо сначала вспомнить, как ведёт себя нефтяной газ, который под большим давлением закачан в газовый баллон. Там он хранится в жидком состоянии и превращается в газовый пар путём кипения. Это происходит при очень низкой температуре  -42 °C. До своего кипения сжиженный пропан отводит тепло от стальных стенок газового баллона. Это, в свою очередь, делает газовый баллон более холодным, чем температура окружающей среды. При использовании  количество газа в баллоне последовательно уменьшается, следовательно, ёмкость становится ещё более холодной.

Таким образом, при достаточной влажности и достаточно  быстром использовании газа на баллоне может образоваться конденсат или лёд. Видимая линия конденсации или замерзания указывает на уровень жидкого газа, остающегося в газовом баллоне.

Далее происходит следующее:

• Пар, который образуется в газовом баллоне, движется вниз по течению к точке выхода, откуда он поступит к потребителям;
• Попадая в газовый регулятор, который может быть установлен на крышке газового баллона, давление пропана уменьшается;
• Редуктор поддерживает безопасный минимум давления, в то время как давление газового баллона может значительно варьироваться  — в зависимости от температуры окружающей среды и количества жидкого газа, остающегося в баллоне;
• Когда пропан проходит через газовый редуктор, он расширяется, что приводит к резкому падению температуры паров;
• Благодаря высокой теплопроводности металла корпуса регулятора, он интенсивно охлаждается;
• В зависимости от влажности окружающего воздуха и скорости, с которой используется газ, на регуляторе образуется конденсат или даже лёд.

Чем быстрее используется газ, тем холоднее становятся регулятор, как  и все прочие элементы верхней части газового баллона. Вот почему при нормальной работе в теплом и влажном климате снаружи ёмкость окажется холодной и влажной на ощупь.

Температурные процессы, которые протекают внутри баллона со сжиженным газом

При нормальных условиях эксплуатации баллона, заполненного газом, справедливы следующие условия:

• Теоретическая температура замерзания сжиженного нефтяного газа составляет -188 ° C. Однако это наблюдается только в лабораторных условиях.
• Сжиженный пропан кипит при -42 ° C, однако и такие температуры могут наблюдаться разве что в Антарктиде или в Якутии.
• В процессе своего охлаждения часть бутана (который практически всегда содержится в смеси) начинает испаряться.
• При таком испарении внешняя температура стенок баллона с газом дополнительно понижается. Теоретически – до -49 ° C, практически – до начала процесса интенсивного образования льда.

С учётом исходной влажности окружающей среды, скорость испарения снижается, а с остальными вопросами, которые  связаны с перепадом давления, успешно справляется газовый редуктор.

Конденсатообразование на поверхности баллона со сжиженным газом

В связи с высокой разницей температур внутри и вне ёмкости, стенки резервуара активно охлаждаются. При этом происходит отбор теплоты из окружающего баллон воздуха.

Замёрзнет ли при этом баллон? Нет, поскольку температура замерзания сжиженного газа составляет -188 ° C.

Таким образом, единственным непривычным моментом для обычного потребителя, работающего с газовыми баллонами, является конденсат. Это приводит к следующим последствиям:

• Для многократно используемых баллонов, где целостность слоя краски может быть нарушена, возникают центры коррозии:
• При резко открытом регуляторе сплошность потока газа может нарушиться;
• Давление газа, которое показывает манометр, будет верным только в том случае, когда корпус манометра не будет подвергаться воздействию пониженных температур окружающего воздуха.

Поэтому газовый баллон с ледяными участками необходимо вначале занести в тёплое помещение, затем оперативно, но без ударов, удалить ледяную корку, после чего проверить расход сжиженного газа через редуктор. Если поток постоянен, то такой баллон можно безопасно использовать.

Похожие статьи

Газ природный сжиженный. Общие характеристики – РТС-тендер

ГОСТ Р 57431-2017
(ИСО 16903:2015)

МКС 75.160.30

Дата введения 2018-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий — Газпром ВНИИГАЗ» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 52 «Природный и сжиженные газы»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2017 г. N 219-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 16903:2015* «Нефтяная и газовая промышленность. Характеристики СПГ, проектирование и выбор материалов» (ISO 16903:2015 «Petroleum and natural gas industries — Characteristics of LNG, influencing the design, and material selection», MOD). При этом дополнительные примечания, ссылки, включенные в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации, выделены курсивом**.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.
** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах «Предисловие», «Библиография» и приложении ДА приводятся обычным шрифтом, отмеченные в разделе «Предисловие» знаком «**» и остальные по тексту документа выделены курсивом. — Примечания изготовителя базы данных.


Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской федерации»**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие характеристики сжиженного природного газа (СПГ) и криогенных материалов, используемых в индустрии СПГ. Настоящий стандарт также содержит рекомендации по вопросам охраны здоровья и техники безопасности и предназначен для использования в качестве справочного документа при практическом применении других стандартов в области сжиженного природного газа. Стандарт можно использовать в качестве справочного материала при проектировании или эксплуатации установок по производству СПГ.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
________________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.


ГОСТ 30852.19-2002 (МЭК 60079-20:1996) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования

ГОСТ Р 56352-2015 Нефтяная и газовая промышленность. Производство, хранение и перекачка сжиженного природного газа. Общие требования безопасности

ГОСТ Р 56719-2015 Газ горючий природный сжиженный. Отбор проб

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 отпарной газ (boil-off gas): Газ, образующийся при производстве, хранении и транспортировании сжиженного природного газа.

3.2 конденсат (condensate): Углеводородная жидкость, конденсирующаяся из природного газа и состоящая в основном из пентанов (CH) и более тяжелых компонентов.

Примечание — В конденсате содержится некоторое количество растворенного пропана и бутана.

3.3 сжиженный природный газ [liquefied natural gas (LNG)]: Криогенная жидкость без цвета и запаха, состоящая в основном из метана, которая может содержать небольшие количества этана, пропана, бутана, азота и других компонентов, присутствующих в природном газе.

3.4 сжиженные углеводородные газы [liquefied petroleum gas (LPG)]: Углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных значениях температуры и давления, но легко переходящие в жидкое состояние при небольшом избыточном давлении при нормальной температуре, например пропан и бутаны.

3.5 газовый конденсат [natural gas liquids (NGL)]: Жидкая смесь углеводородов, выделяемая из сырого природного газа и содержащая этан, пропан, бутаны, пентаны и газовый бензин.

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВРПВЖ (BLEVE) — взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости;

СУГ (LPG) — сжиженные углеводородные газы;

КАР (QRA) — количественный анализ рисков;

МФП (RPT) — мгновенный фазовый переход;

ППЭИ (SEP) — поверхностная плотность энергии излучения;

СПГ (LNG) — сжиженный природный газ.

5 Общие характеристики сжиженного природного газа

5.1 Общие положения

Персонал, работающий с СПГ, должен быть ознакомлен с характеристиками природного газа в сжиженном и газообразном состояниях.

Потенциальная опасность при обращении с СПГ главным образом обусловлена тремя его важными свойствами:

a) СПГ — криогенная жидкость. При атмосферном давлении, в зависимости от состава, СПГ кипит при температуре приблизительно минус 160°C. При этой температуре пары СПГ имеют большую плотность, чем окружающий воздух;

b) очень небольшие объемы жидкости превращаются в большие объемы газа. Из одного объема СПГ образуется примерно 600 объемов газа;

c) природный газ, как и другие газообразные углеводороды, является легковоспламеняющимся веществом. В условиях окружающей среды концентрационные пределы воспламенения смеси паров СПГ с воздухом составляют приблизительно от 5% до 15% по объему газа. При накапливании газа в замкнутом пространстве воспламенение может привести к детонации и ударной волне вследствие избыточного давления.

Примечание — В Российской Федерации в соответствии с ГОСТ 30852.19 установлены значения концентрационных пределов воспламенения природного газа в смесях с воздухом: 4,4% об. (нижний) и 17,0% об. (верхний).


В настоящем стандарте приведены свойства СПГ и потенциально опасные факторы при обращении с ним. При оценке потенциально опасных факторов объекта СПГ проектировщики должны учитывать опасности всех производственных циклов. Часто источником основной опасности является не собственно СПГ, а другие факторы, связанные с производством СПГ, такие как криогенное оборудование завода по сжижению газа или высокое давление газа на выходе установок регазификации.

5.2 Свойства СПГ

5.2.1 Состав

СПГ является смесью углеводородов, состоящей преимущественно из метана, которая также содержит этан, пропан, азот и другие компоненты, обычно присутствующие в природном газе.

Физические и термодинамические свойства метана и других компонентов природного газа можно найти в справочной литературе и программах для термодинамических вычислений. Несмотря на то, что основным компонентом СПГ является метан, для вычисления характеристик СПГ не следует использовать параметры чистого метана. При отборе проб СПГ (см. ГОСТ Р 56719) необходимо принимать специальные меры для получения представительных проб в целях исключения недостоверных результатов анализа из-за испарения летучих компонентов.

Широко применяется метод отбора проб малого потока СПГ с непрерывным испарением при помощи специального устройства (испарителя), которое предназначено для обеспечения представительности пробы регазифицированного СПГ без фракционирования.

Другой метод — отбор пробы непосредственно из установки регазификации СПГ. Отобранные пробы затем анализируют с помощью обычных методов газовой хроматографии, например по стандартам [1] или [2].

5.2.2 Плотность

Плотность СПГ зависит от его компонентного состава и обычно колеблется в диапазоне от 430 до 470 кг/м, но в отдельных случаях может достигать 520 кг/м. Плотность СПГ зависит от температуры жидкости с градиентом температуры примерно 1,4 кг/(м·К).

Плотность может быть измерена непосредственно, но, как правило, ее вычисляют по составу газа, определенному методом газовой хроматографии. Для определения плотности СПГ рекомендуется использовать метод по стандарту [3].

Примечание — Указанный метод известен как пересмотренный метод Клозека — Мак-Кинли.
________________

1) Klosek, J., and McKinley, С., Densities of liquefied natural gas and of the low molecular weight hydrocarbons, Proceedings of 1st International Conference on LNG, 1968 (Плотность сжиженного природного газа и углеводородов с низким молекулярным весом, труды 1-й Международной конференции по СПГ, 1968).

5.2.3 Температура

В зависимости от компонентного состава СПГ имеет температуру кипения в диапазоне от минус 166°C до минус 157°C при атмосферном давлении. Изменение температуры кипения СПГ в зависимости от давления составляет примерно 1,25·10°C/Па. Температуру СПГ обычно измеряют с помощью медь/медь-никелевых термопар или платиновых термометров сопротивления, например, приведенных в стандарте [4].

5.2.4 Вязкость

Вязкость СПГ зависит от состава и обычно находится в диапазоне от 1,0·10 до 2,0·10 П при температуре минус 160°C, что составляет от 1/10 до 1/5 вязкости воды. Вязкость СПГ также зависит от температуры жидкости.

5.2.5 Примеры сжиженных природных газов

Три примера типичных СПГ приведены в таблице 1 (значения физико-химических характеристик получены путем моделирования).

Таблица 1 — Примеры сжиженных природных газов

Свойства при температуре кипения при нормальном давлении	СПГ1	СПГ 2	СПГ 3
Молярная доля, %:
N	0,13	1,79	0,36
CH	99,8	93,90	87,20
CH	0,07	3,26	8,61
CH	—	0,69	2,74
изо-CH	—	0,12	0,42
н-CH	—	0,15	0,65
CH	—	0,09	0,02
Молекулярная масса, кг/моль	16,07	17,07	18,52
Температура кипения, °C	-161,9	-166,5	-161,3
Плотность, кг/м	422	448,8	468,7
Объем газа, получаемый из 1 м СПГ при 0°C и 101,35 кПа, м/м	588	590	568
Объем газа, получаемый из 1 т СПГ при 0,0°C и 101,325 кПа, м/10 кг	1392	1314	1211
Массовая скрытая теплота парообразования, КДж/кг	525,6	679,5	675,5
Высшая теплота сгорания, МДж/м	37,75	38,76	42,59

Примечание — В Российской Федерации приняты стандартные условия измерения объема газа: температура 20,0°C и давление 101,325 кПа и для приведения к этим условиям значения объемов газа, указанные в таблице 1, необходимо умножить на 0,9313.

5.3 Физические свойства

5.3.1 Физические свойства отпарного газа

СПГ хранят в кипящем состоянии в теплоизолированных резервуарах большой вместимости. Любой приток тепла извне вызывает испарение части СПГ в газовую фазу. Испарившийся при этом газ называют отпарным газом. Состав отпарного газа зависит от состава СПГ. Например, отпарной газ может содержать 20% азота, 80% метана, а также следы этана; содержание азота в отпарном газе может быть примерно в двадцать раз выше, чем в СПГ.

Поскольку в газовую фазу испаряются преимущественно азот и метан, оставшаяся жидкость содержит большую часть высших углеводородов. Отпарные газы при температуре ниже минус 113°C — для чистого метана и минус 85°C — для смеси 80% метана и 20% азота будут тяжелее окружающего воздуха. При нормальных условиях плотность отпарных газов составляет примерно 0,6 плотности воздуха.

5.3.2 Мгновенное испарение

Как в случае любого находящегося под давлением флюида, при снижении давления СПГ ниже значения, при котором происходит его кипение, например при прохождении через клапан, некоторое количество СПГ испаряется, и его температура падает до новой точки кипения при данном давлении. Такой процесс известен как мгновенное испарение. Поскольку СПГ является многокомпонентной смесью, составы мгновенно испарившегося газа и оставшейся жидкости отличаются по причинам, приведенным в 5.3.1.

Например, при падении давления на 10 Па мгновенное испарение 1 м СПГ при температуре кипения, соответствующей давлению в диапазоне от 1·10 Па до 2·10 Па, приводит к выбросу примерно 0,4 кг газа. Более точное вычисление количества и состава жидких и газообразных продуктов мгновенного испарения многокомпонентных жидких сред, таких как СПГ, является сложной задачей. Для таких вычислений следует использовать надежные компьютерные программы термодинамических вычислений или программные комплексы технологического моделирования, содержащие соответствующую базу данных.

5.3.3 Разлив сжиженного природного газа

При попадании СПГ на землю (при аварийном разливе) сначала происходит интенсивное кипение, затем скорость испарения СПГ быстро падает до постоянного значения, которое определяется тепловыми свойствами грунта и притоком тепла, получаемого от окружающего воздуха. Скорость испарения СПГ может быть снижена за счет использования теплоизолированных поверхностей в местах возможных утечек. Скорость испарения СПГ с поверхностей разных материалов приведена в таблице 2. Значения приведены в качестве примера и должны быть проверены при их использовании для количественного анализа рисков (КАР) или проектирования.

Таблица 2 — Скорость испарения СПГ

Материал	Скорость испарения СПГ с единицы поверхности через 60 с, кг/(м·ч)
Щебень	480
Мокрый песок	240
Сухой песок	195
Вода	600
Обычный (стандартный) бетон	130
Легкий коллоидный бетон	65

При разливе СПГ небольшие объемы жидкости превращаются в значительные объемы газа, при этом из одного объема жидкости в условиях окружающей среды образуется приблизительно 600 объемов газа (см. таблицу 1).

Когда разлив происходит на поверхности воды, конвекция в воде настолько интенсивна, что скорость испарения, отнесенная к площади поверхности, остается постоянной. Площадь разлива СПГ будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока скорость испарения жидкости не станет равна скорости притока жидкости, прибывающей в результате утечки.

5.3.4 Распространение и рассеяние газовых облаков

Первоначально газ, образующийся в результате испарения СПГ, имеет приблизительно такую же температуру, что и СПГ, и плотность, большую, чем плотность окружающего воздуха. Такой газ в первую очередь под действием силы тяжести будет распространяться по поверхности земли, пока не прогреется в результате поглощения тепла из почвы и перемешивания с окружающим воздухом.

Разбавление теплым воздухом повышает температуру и снижает молекулярную массу паровоздушной смеси. В результате этого облако будет иметь большую плотность, чем окружающий воздух, до тех пор, пока не будет разбавлено значительно ниже концентрационного предела воспламенения. Но при высоком содержании воды в атмосфере (высокая влажность и температура) может произойти конденсация воды при смешивании с холодными парами СПГ и разогревание смеси, при котором она станет легче воздуха и облако поднимется. Расширение и рассеяние облака паров при разливе СПГ являются достаточно сложными физическими явлениями и обычно могут быть теоретически вычислены с помощью компьютерного моделирования. Указанное моделирование должно быть проведено только специализированной организацией.

После разлива СПГ образуется «туман», вызванный конденсацией водяного пара в окружающем воздухе. Возможность наблюдения «тумана» (днем и при отсутствии естественного природного тумана) полезна для определения направления перемещения облака испарившегося СПГ, т.к. позволяет оценить опасность воспламенения смеси газа и воздуха.

При утечке из сосудов, работающих под давлением, или трубопроводов СПГ будет распыляться в виде струйных потоков в атмосфере с одновременным дросселированием (расширением) и испарением. Этот процесс сопровождается интенсивным перемешиванием паров СПГ с окружающим воздухом. Первоначально большая часть СПГ в паровом облаке будет содержаться в виде аэрозоля. В результате дальнейшего перемешивания СПГ с воздухом произойдет полное испарение мелких капель жидкости.

5.3.5 Воспламенение

Смесь паров СПГ с воздухом воспламеняется при концентрации паров СПГ в диапазоне от 5% об. до 15% об.

5.3.6 Пожар разлива СПГ

Поверхностная плотность энергии излучения пламени (ППЭИ) горящего участка СПГ диаметром более 10 м достаточно высока. Ее вычисляют по измеренному значению потока излучения и площади пламени. ППЭИ зависит от размера поверхности горения, выбросов дыма и способов измерения. С увеличением площади значение ППЭИ уменьшается.

5.3.7 Распространение и последствия волн давления

В свободном состоянии природный газ горит медленно с низким перепадом давления (менее 5 кПа). Давление может повышаться в местах с загроможденным или замкнутым пространством, например в местах с плотно установленным оборудованием или с плотной застройкой.

5.3.8 Меры предосторожности

Природный газ не может быть сжижен путем повышения давления при температуре окружающей среды. Фактически его температура должна быть понижена до температуры ниже минус 80°C, прежде чем он может быть сжижен при каком-либо давлении. Это означает, что присутствие любого количества сжиженного природного газа, например между двумя клапанами или в герметичном резервуаре без выпускного клапана, при нагревании приведет к резкому повышению давления вплоть до разрушения системы герметизации. Все установки и оборудование для СПГ должны быть спроектированы таким образом, чтобы диаметры сбросных отверстий и/или предохранительных клапанов соответствовали объему СПГ в резервуарах.

5.3.9 Ролловер

Термин «ролловер» относится к процессу, при котором в резервуарах для хранения СПГ образуется большое количество газа в течение короткого периода времени. Ролловер приводит к возникновению избыточного давления в резервуаре для хранения СПГ, если не приняты соответствующие меры для предотвращения указанного явления.

В резервуарах для хранения СПГ возможно наличие двух устойчивых слоев или областей, которые образуются, как правило, в результате неполного смешивания СПГ разной плотности — свежего и остатка в емкости.

Внутри слоя плотность жидкости одинакова, но плотность жидкости в нижнем слое резервуара больше плотности жидкости в верхнем слое.

В дальнейшем из-за притока тепла в емкости, тепло- и массообмена между слоями и испарения жидкости с поверхности плотность слоев выравнивается путем самопроизвольного перемешивания.

Такое самопроизвольное перемешивание называется ролловер, и если, как это часто бывает, жидкость в нижней части резервуара становится перегретой относительно давления паровой фазы в емкости СПГ, то ролловер сопровождается резким увеличением скорости испарения. В ряде случаев указанное выделение паров является очень быстрым и мощным. При этом повышение давления в емкости бывает достаточным, чтобы вызвать срабатывание клапанов сброса давления.

Первоначальное предположение заключалось в том, что, когда плотность верхнего слоя превышает плотность нижнего слоя, происходит инверсия (перемещение) слоев, отсюда и название ролловер. Более поздние исследования не подтвердили первоначальное предположение и показали, что при этом происходит интенсивное перемешивание слоев.

Возникновению ролловера, как правило, предшествует период, в течение которого скорость образования отпарного газа значительно ниже обычной. Поэтому следует тщательно контролировать скорость образования отпарного газа, чтобы убедиться, что жидкость не аккумулирует тепло. При подозрении на возникновение ролловера следует обеспечить циркуляцию жидкости в резервуаре для смешивания нижнего и верхнего слоев.

Ролловер можно предотвратить с помощью эффективного управления резервами СПГ. СПГ разных изготовителей, имеющий разный состав, следует хранить в отдельных резервуарах. Если невозможно обеспечить раздельное хранение, должно быть обеспечено хорошее перемешивание при заполнении емкости.

Высокое содержание азота в СПГ, производимом в установках сглаживания пикового потребления, также может вызвать ролловер вскоре после прекращения заполнения емкости вследствие преимущественного испарения азота. Как показывает практика, этот тип ролловера можно предотвратить путем поддержания содержания азота в СПГ менее 1% и при тщательном мониторинге скорости образования отпарного газа.

Таким образом, при подозрении на расслоение следует контролировать плотность СПГ в резервуаре, например, если резервуар заполнен СПГ разных изготовителей. При обнаружении расслоения должны быть приняты меры, снижающие степень риска.

5.3.10 Мгновенный фазовый переход

При контакте двух жидкостей с разными температурами при определенных условиях могут возникать мощные ударные волны. Это явление, называемое мгновенным фазовым переходом (МФП), может произойти при контакте СПГ и воды. Несмотря на то, что при этом не происходит воспламенение, создается волна давления, похожая на взрыв.

МФП в результате разлива СПГ на воду происходят редко и с относительно ограниченными последствиями. Теоретические предположения, согласующиеся с результатами экспериментов, можно обобщить следующим образом.

Когда две жидкости со значительно отличающимися температурами вступают в контакт и температура (в градусах Кельвина) более теплой жидкости в 1,1 раза выше, чем температура кипения более холодной жидкости, повышение температуры последней происходит настолько быстро, что температура поверхностного слоя может превысить температуру спонтанной нуклеации (появление пузырьков в жидкости).

В некоторых случаях такая перегретая жидкость испаряется за очень короткое время по сложному механизму цепной реакции с образованием пара со скоростью ударной волны.

Например, жидкости могут быть приведены в контакт в результате механического повреждения, что вызывает МФП, как было показано в экспериментах с разливом СПГ или жидкого азота на поверхности воды.

Результаты последних исследований позволили лучше понять сущность МФП для количественной оценки степени опасности этого процесса и определения достаточности предпринимаемых мер безопасности.

5.3.11 Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости

Любая жидкость вблизи температуры кипения начинает чрезвычайно быстро испаряться при резком падении давления в системе. Известны случаи, когда самопроизвольный процесс расширения приводил к разрушению резервуаров и разбрасыванию обломков на несколько сотен метров. Указанное явление было названо взрывом расширяющихся паров вскипающей жидкости (ВРПВЖ).

Вероятность ВРПВЖ в установках СПГ крайне мала, поскольку СПГ хранится в резервуарах, которые разгерметизируются уже при достаточно низких давлениях, при этом скорость образования пара незначительна, или для хранения и транспортирования СПГ используют криогенные резервуары высокого давления и трубопроводы в пожарозащищенном исполнении.

6 Требования безопасности и охраны труда

6.1 Общие положения

Следующие рекомендации приведены в качестве общего руководства для лиц, проводящих работы при производстве, хранении и транспортировании СПГ, однако в настоящем стандарте не рассматриваются все вопросы безопасности, связанные с его применением, и он не может заменять собой требования национальных или региональных стандартов по безопасности.

6.2 Воздействие холода

6.2.1 Предупреждение

Низкие температуры, характерные для СПГ, могут привести к различным повреждениям открытых частей тела. Воздействие низких температур на организм человека приводит к тяжелым последствиям, если персонал, работающий с СПГ, не защищен соответствующим образом.

6.2.2 Обращение с СПГ, холодовые травмы

Попадание СПГ на открытые участки кожи вызывает образование волдырей, похожих на ожоги. Газ, образующийся из СПГ, также имеет очень низкую температуру и может привести к ожогам. Нежные ткани, в том числе слизистые оболочки глаз, могут быть повреждены даже при кратковременном воздействии такого холодного пара, которое не повреждает кожу лица и рук.

Не следует касаться незащищенными частями тела нетеплоизолированных трубопроводов или емкостей, содержащих СПГ. Очень холодный металл прилипает к коже, которая повреждается при попытке отрыва от поверхности металла.

6.2.3 Обморожение

Резкое или длительное воздействие холодных паров и газов на организм человека вызывает обморожение. Локальная боль, как правило, является признаком обморожения, но иногда боль не ощущается.

6.2.4 Воздействие холода на легкие

Длительное дыхание в чрезвычайно холодной окружающей среде приводит к повреждению легких. Кратковременное воздействие холода может привести к затрудненному дыханию.

6.2.5 Переохлаждение

Опасность переохлаждения возникает даже при температуре до 10°C. Лица, пострадавшие от переохлаждения, должны быть выведены из холодной зоны и быстро согреты в теплой ванне при температуре от 40°C до 42°C. В этих случаях не следует использовать для согревания сухое тепло.

6.2.6 Рекомендуемая защитная одежда

При работе с СПГ для защиты глаз следует использовать защитные маски или специальные очки. При работе с криогенными жидкостями или охлажденными парами следует применять кожаные перчатки. Перчатки должны надеваться и сниматься достаточно легко, чтобы их можно было быстро снять при попадании криогенной жидкости. Даже при использовании перчаток все процедуры с оборудованием, содержащим СПГ, должны проводиться только в течение короткого промежутка времени.

При работе с СПГ следует надевать плотно прилегающие комбинезоны или одежду подобного типа, без карманов или манжет. Брюки следует надевать навыпуск, поверх сапог или ботинок. Перед использованием в закрытом пространстве одежда, на которую попала криогенная жидкость или охлажденные пары, должна быть проветрена на открытом воздухе вдали от источника воспламенения. Персонал, работающий с СПГ, должен знать, что защитная одежда обеспечивает защиту только от случайных брызг, поэтому следует избегать контакта с СПГ.

Примечание — При работе с криогенными горючими жидкостями следует использовать спецодежду из антистатической и огнестойкой ткани.

6.3 Воздействие сжиженного природного газа

6.3.1 Токсичность

СПГ и природный газ не являются токсичными веществами.

Примечание — СПГ и природный газ являются малотоксичными пожаровзрывоопасными продуктами. При работе с СПГ следует учитывать предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, установленные в гигиенических нормативах [5].

6.3.2 Асфиксия

Природный газ обладает только удушающим эффектом. Нормальное содержание кислорода в воздухе составляет 20,9% об., окружающая среда, содержащая менее 18% об. кислорода, оказывает потенциально удушающее воздействие. При высоких концентрациях природного газа может наблюдаться тошнота или головокружение из-за недостатка кислорода. При выходе из зоны с пониженным содержанием кислорода симптомы удушья быстро исчезают. Содержание кислорода и углеводородов в воздухе рабочей зоны, где возможны утечки природного газа, должно постоянно контролироваться.

Даже если содержание кислорода в воздухе рабочей зоны достаточно для нормального дыхания, перед проведением работ следует определять содержание взрывоопасных компонентов. При работах во взрывоопасных зонах следует использовать инструменты только во взрывозащищенном исполнении.

6.4 Требования пожарной безопасности и средства защиты

При обращении с СПГ следует использовать огнетушители порошкового типа (предпочтительно с карбонатом калия). Персонал, работающий с СПГ, должен уметь пользоваться порошковыми огнетушителями при тушении горящих жидкостей. Для снижения теплового излучения при локализации пожара разлития СПГ следует использовать высокократную пену или блоки из пеностекла.

Должны быть доступны источники водоснабжения для охлаждения и получения пены. Не допускается применять воду для тушения пожаров СПГ.

Комплекс противопожарных мер и защиты должен соответствовать требованиям [6], [7] или ГОСТ Р 56352.

Огнетушители должны быть порошкового типа.

6.5 Цвет

Пары СПГ бесцветны. Однако при попадании их в атмосферу будет образовываться белое облако вследствие конденсации влаги из окружающего воздуха.

6.6 Запах

Пары СПГ не имеют запаха.

Примечание — Не обладают запахом пары СПГ, который получен из неодорированного и не содержащего сернистых соединений природного газа.

7 Конструкционные материалы

7.1 Материалы, используемые в индустрии сжиженного природного газа

7.1.1 Общие положения

Большинство материалов, применяемых для производства оборудования, подвержено охрупчиванию при воздействии очень низких температур. В частности, вязкость разрушения для углеродистой стали очень низка при температуре СПГ (минус 160°C). Для материалов, контактирующих с СПГ, должна быть подтверждена устойчивость к хрупкому разрушению.

7.1.2 Материалы, контактирующие со сжиженным природным газом

Материалы, которые не становятся хрупкими при контакте с СПГ, и области их применения приведены в таблице 3. Следует учитывать, что приведенный перечень не является полным.

Таблица 3 — Материалы, используемые в прямом контакте со сжиженным природным газом и области их применения

Наименование	Область применения
Аустенитная нержавеющая сталь	Резервуары, сливные рукава, болты и гайки, трубопроводы и фитинги, насосы, теплообменники
9%-ная никелевая сталь	Резервуары
Никелевые сплавы, ферроникель	Резервуары, болты и гайки
Железоникелевая сталь инвар (36% никеля)	Трубопроводы, резервуары
Алюминиевые сплавы	Резервуары, теплообменники
Медь и медные сплавы	Уплотнения, трущиеся поверхности
Эластомер	Уплотнения, прокладки
Бетон (предварительно напряженный)	Резервуары
Графит	Уплотнения, сальники
Фторэтиленпропилен	Электроизоляция
Политетрафторэтилен (тефлон)	Уплотнения, сальники, опорные поверхности
Политрифторхлорэтилен	Опорные поверхности
Стеллит	Опорные поверхности
Состав стеллита, % масс.: кобальт — 55, хром — 33, вольфрам — 10, углерод — 2.

7.1.3 Материалы, не контактирующие со сжиженным природным газом в нормальных условиях эксплуатации

Основные материалы, применяемые для сооружений, работающих при низких температурах, но не предназначенные для прямого контакта с СПГ при нормальных условиях эксплуатации, приведены в таблице 4. Приведенный перечень не является полным.

Таблица 4 — Материалы, не используемые в контакте с СПГ при обычных условиях эксплуатации

Наименование	Область применения
Низколегированная нержавеющая сталь	Шариковые подшипники
Бетон (предварительно напряженный, армированный)	Резервуары
Коллоидный бетон	Защитная обваловка
Древесина (бальза, клееная фанера, кора пробкового дерева)	Теплоизоляция
Эластомер	Мастика, клей
Стекловата	Теплоизоляция
Вермикулит (вспученная слюда)	Теплоизоляция
Поливинилхлорид	Теплоизоляция
Полистирол	Теплоизоляция
Полиуретан	Теплоизоляция
Полиизоцианурат	Теплоизоляция
Песок	Теплоизоляция
Силикат кальция	Защитная обваловка
Кварц (стекло)	Теплоизоляция
Пеностекло	Теплоизоляция, защитная обваловка
Перлит	Теплоизоляция

7.1.4 Дополнительная информация

В качестве материала для теплообменников часто используют алюминий. Алюминий может контактировать с СПГ при условии, что СПГ не содержит примесей, вызывающих коррозию алюминия, например ртути.

Трубные и пластинчатые теплообменники, так называемые «холодные боксы», на заводах по сжижению природного газа как правило защищают стальным корпусом.

Алюминий также используют для изготовления подвесных крыш внутри резервуаров.

Оборудование и материалы, специально предназначенные для жидкого кислорода или жидкого азота как правило также пригодны для СПГ.

Оборудование, предназначенное для СПГ, рассчитанное на высокое давление и соответствующую температуру, должно быть спроектировано с учетом возможного снижения температуры в случае разгерметизации системы.

7.2 Термические напряжения

Наиболее часто криогенное оборудование, используемое в индустрии СПГ, подвергается быстрому охлаждению — от температуры окружающей среды до температуры, характерной для СПГ.

Температурные градиенты, возникающие в процессе охлаждения, вызывают термические напряжения, которые являются кратковременными и циклическими, при этом максимальное напряжение возникает вдоль стенок резервуаров, контактирующих с СПГ. Указанные термические напряжения нарастают с увеличением толщины материала и могут стать существенными при толщине более 10 мм. Для критических точек переходные или ударные напряжения можно вычислить с использованием установленных методов, и они должны быть испытаны на хрупкое разрушение.

Экстремальные температуры на объектах СПГ приводят к значительным тепловым расширениям или сжатиям. Для предотвращения перенапряжений трубопроводы и другие элементы конструкции необходимо располагать с учетом возможных смещений.

Если трубопровод заполнен СПГ частично, температурный градиент от верхней к нижней части трубы может вызывать напряжения изгиба и остаточные деформации, что может привести к разгерметизации, главным образом в местах фланцевых соединений.

Для минимизации изгибов и предотвращения напряжений из-за изменения температуры во всех режимах (охлаждение, нагрев, переходные режимы и др.) должны быть проведены исследования оборудования и трубопроводных систем на гибкость. Испытания на пластичность должны включать все обычные, аварийные и исключительные случаи нагрузки (вес, ветер, снег, землетрясения и др.).

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного национального стандарта	Степень соответствия	Обозначение и наименование ссылочного стандарта
ГОСТ Р 56352-2015	NEQ	NFPA 59А «Стандарт по производству, хранению и обращению со сжиженным природным газом (СПГ)»
Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: — NEQ — неэквивалентные стандарты.

Библиография

[1]	ISO 6568	Natural gas — Simple analysis by gas chromatography
[2]	ISO 6974	Natural gas — Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography method
[3]	ISO 6578	Refrigerated hydrocarbon liquids — Static measurement — Calculation procedure
[4]	ISO 8310	Refrigerated hydrocarbon and non-petroleum based liquefied gaseous fuels — General requirements for automatic tank thermometers on board marine carriers and floating storage
[5]	ГН 2.2.5.1313-03 Гигиенические нормативы	Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны
[6]	EN 1473	Installation and equipment for liquefied natural gas — Design of onshore installation
[7]	NFPA 59A	Standard for the production, storage, and handling of liquefied natural gas (LNG)

УДК 66-911.33:665.612.3:006.354		МКС 75.160.30
Ключевые слова: сжиженный природный газ, общие характеристики

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2017

Плотность пропана C3H8 при различной температуре

Представлены таблицы значений плотности пропана C₃H₈ при различных температурах и давлении.

В первой таблице рассмотрена плотность пропана в газообразном состоянии при положительной и отрицательной температуре (от -33 до 407°С) и нормальном атмосферном давлении.

Во второй таблице приведена плотность сжиженного пропана, находящегося в сжатом состоянии, при давлении от 20 до 200 бар и температуре 20…100°С.

Плотность газообразного пропана

Плотность газа пропана при нормальных условиях имеет значение 1,985 кг/м³. Пропан, как и другие газы с молярной массой более 29-ти, тяжелее воздуха. Он занимает третье место после метана и этана по молярной массе среди углеводородов с брутто-формулой C_nH_2n+2.

Плотность пропана в газообразном состоянии при увеличении его температуры снижается. При нагревании этот газ увеличивается в объеме, что при постоянной массе приводит к снижению его плотности. Например, при росте температуры с 7 до 407°С плотность газа пропана снижается в почти в 2,5 раза — с 1,958 до 0,791 кг/м³. 

Плотность пропана газообразного

t, °С	ρ, кг/м3	t, °С	ρ, кг/м3	t, °С	ρ, кг/м3
-33	2,317	87	1,506	207	1,124
-23	2,214	97	1,464	217	1,1
-13	2,121	107	1,425	227	1,078
-3	2,036	117	1,387	247	1,036
7	1,958	127	1,352	267	0,998
17	1,886	137	1,318	287	0,962
27	1,82	147	1,287	307	0,928
37	1,758	157	1,256	327	0,897
47	1,701	167	1,227	347	0,868
57	1,647	177	1,2	367	0,841
67	1,597	187	1,173	387	0,815
77	1,55	197	1,148	407	0,791

Плотность сжиженного пропана

Плотность сжиженного пропана значительно больше, чем газообразного. При комнатной температуре она лишь немногим меньше плотности некоторых жидких углеводородных топлив и почти в два раза меньше плотности воды. Например, при температуре 20°С и давлении 20 бар (19,74 атм.) плотность пропана сжиженного составляет величину 510,7 кг/м³. 

При увеличении давления при постоянной температуре плотность пропана в жидком состоянии увеличивается. При нагревании сжиженного пропана при постоянном давлении его плотность снижается — пропан становиться менее плотным.

Зависимость изменения плотности жидкого пропана от давления менее существенна, чем от температуры. При росте давления в 10 раз (с 20 до 200 бар) его плотность увеличивается всего на 6…10%. Причем, это увеличение тем больше, чем выше температура жидкого пропана.

Плотность пропана сжиженного в кг/м³

↓ P, бар / t, °С →	20	40	60	80	100
20	510,7	476,9	—	—	—
40	515,2	483,3	445,8	393,5	—
60	518,9	489,7	456	412,7	347,6
80	523	495,3	464,7	427,7	381,2
100	526,9	500,5	472,4	439,8	401,1
120	530,2	505,1	479,2	449,6	416
140	533,6	509,4	485	458,1	427,5
160	536,8	513,3	490,2	464,9	436,7
180	539,7	517,1	495	471	444,4
200	542,6	520,6	499,2	476,2	450,9

Источники:

1. В. В. Сычев и др. Термодинамические свойства пропана. — М.: Издательство стандартов, 1989. — 268 с., с ил.
2. Н. Б. Варгафтик Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.
3. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.

Измерение и регулирование расхода пропан-бутановой смеси

В ходе решения ряда задач часто возникает проблема измерения и регулирования расхода пропан-бутановой смеси (ПБС). В данной статье обсуждаются вопросы и трудности, которые появляются при невозможности точного определения агрегатного состояния смеси, а также возможные пути их решения.

Как правило считается, что данная смесь является газом при обычных условиях, т.е. при комнатной температуре и атмосферном давлении, и для измерения и регулирования ее расхода необходимо использовать регуляторы и измерители расхода газа. Этот факт также подтверждается житейским опытом, так как многие используют баллоны с данной смесью для питания газовых плит и горелок. Если рассматривать используемую смесь как механическую смесь пропана и бутана и исходить из их физико-химических свойств (см. Таблицу 1), то действительно, для большинства применений такая смесь будет газообразной.

Таблица 1

Наименование показателя	Пропан	Бутан
Молекулярная масса	44,10	58,12
Плотность жидкой фазы при нормальных условиях, кг/м3	510	580
Плотность газовой фазы, кг/м3:
при нормальных условиях	2,019	2,703
при температуре 15 оС	1,900	2,550
Температура самовоспламенения, оС	466	405
Коэффициент объемного расширения жидкой фракции, % на 1 оС	0,003	0,002
Температура кипения при давлении 1 бар, 0 оС	-42,1	-0,5

Кроме того, анализ диаграмм фазовых переходов жидкость-газ для чистых пропана (Рис. 1) и бутана (Рис. 2) показывает, что при комнатной температуре (20°С), пропан переходит в жидкую фазу при избыточном давлении выше 7,4 бар, а бутан при 1,1 бар. Таким образом можно предположить, что при избыточном давлении до 1 бар ПБС будет находиться в газообразном состоянии.

Рис. 1 Фазовая диаграмма жидкость-газ для пропана

Рис. 2 Фазовая диаграмма жидкость-газ для бутана

С другой стороны, при работе с реальными газами можно столкнуться с несколько иной ситуацией.

Дело в том, что в России наибольшее распространение имеют технические смеси, а также автомобильные смеси. В технических смесях можно выделить пропан технический, смесь пропан-бутана техническую и бутан технический. Физико-химические свойства данных смесей регламентируются ГОСТ 20448-90 и приведены в Таблице 2.

Таблица 2

Наименование показателя	Норма для марки			Метод испытания
	Пропан тех. (ПТ)	Смесь пропан-бутан тех. (СПБТ)	Бутан тех. (БТ)
1. Массовая доля компонентов, %				По ГОСТ 10679
сумма метана, этана и этилена	не нормируется
сумма пропана и пропилена, не менее	75	не нормируется
сумма бутана и бутиленов,	не нормируется		60
не менее
не более		60	—
2. Объемная доля жидкого остатка при 20 оС, %, не более	0,7	1,6	1,8	По п. 3.2
3. Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре				По ГОСТ 28656
+45оС, не более	1,6	1,6	1,6
-20 оС, не менее	0,16	—	—
4. Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более	0,013	0,013	0,013	По ГОСТ 22985
в т.ч. сероводорода, не более	0,003	0,003	0,003	По ГОСТ 22985 или ГОСТ 11382
5. Содержание свободной воды и щелочи	Отсутствие			По п. 3.2
6. Интенсивность запаха, баллы, не менее	3	3	3	По ГОСТ 22387.5 и п. 3.4 настоящего стандарта

Конечно, состав реальных смесей отличается от значений по ГОСТу в лучшую сторону. Составы некоторых реальных газов, взятых из паспортов к данным газам, приведены в Таблице 3.

Таблица 3

Наименование показателя	Пропан тех. (ПТ)	Смесь пропан-бутан тех. (СПБТ)	Смесь пропан-бутан тех. (СПБТ)
Поставщик	ООО «Газпром переработка» Сургутский ЗСК	ООО «Газпром добыча Астрахань»	РУП «ПО Белоруснефть»
1. Массовая доля компонентов, %
сумма метана, этана и этилена	2,1	3,19	4,37
сумма пропана и пропилена	83,3	55,56	47,44
сумма бутанов и бутиленов	14,6	41,23	48,19
2. Объемная доля жидкого остатка при 20 oС, %	0,7	0,1	0,1
3. Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре:
+45 оС	1,46	1,23	1,43
-20 оС	0,16	—	—
4. Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %	0,002	0,002	0,002
в том числе сероводорода	0,0000	0,0000	0,0000
5. Содержание свободной воды и щелочи	отсутствует	отсутствует	отсутствует
6. Интенсивность запаха, баллы, не менее	—	—	3

Помимо технических газов есть еще автомобильные газы, применяющиеся в качестве топлива в различных видах автомобильного транспорта. Их физико-технические характеристики регламентируются ГОСТ 27578-87 и приведены в Таблице 4.

Таблица 4

Наименование показателя	Норма для марки
	Пропан авт.	Смесь пропан-бутан авт.
1. Массовая доля компонентов, %
сумма метана, этана и этилена	Не нормируется
сумма пропана и пропилена, не менее	90+-10	50+-10
углеводороды С4 и выше	Не нормируется
непредельные углеводороды, не более	6
2. Объемная доля жидкого остатка при 40 оС, %, не более	0,7	1,6
3. Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре:
+45 оС, не более	—	1,6
-20 оС, не менее	—	0,07
4. Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более	0,01	0,01
в том числе сероводорода, не более	0,003	0,003
5. Содержание свободной воды и щелочи	Отсутствие
6. Интенсивность запаха, баллы, не менее	3	3

Таким образом, при дозировании ПБС с помощью термомассовых расходомеров газа, возникают две проблемы.

Во-первых, наличие в ПБС жидкого компонента, который при попадании в расходомер приведет к его засорению или даже выходу из строя. Решить данную проблему возможно установкой фильтров и влагоотделителей. При этом необходимо учитывать возможное падение давления на устанавливаемых элементах. Если фильтрующие элементы будут иметь большое сопротивление потоку при максимальных расходах (более 0,5 бар), то для обеспечения максимального расхода потребуется увеличение давления на входе в систему, что может привести к сжижению ПБС.

Во-вторых, это сжижение ПБС внутри самого расходомера, а особенно регулятора. При использовании термомассовых расходомеров для измерения расходов ПБС, газовая фаза проходить через систему тонких капилляров, в которых возможна конденсация ПБС в результате «дроссельного» эффекта. Особенное это актуально, при регулирование ПБС на больших расходах (более 70 н.л/мин), когда конденсация возможна не только внутри измерителя, а также внутри регулирующего клапана. При этом происходит постепенное уменьшение пропускной способности клапана вплоть до полной потери возможности пропускания газа.

Использование кориолисового расходомера компании Bronkhorst позволяет значительно упростить решение проблемы появления жидкой фазы в ПБС. Принцип измерения кориолисовых расходомеров основан на прямых измерениях массового расхода и позволяет измерять расход вещества независимо от агрегатного состояния. Газ или жидкость проходят через колеблющуюся нержавеющую трубку достаточно большого диаметра, что позволяет избежать «дроссельного» эффекта и уменьшает риск засорения жидкими компонентами. В этом случае можно отказаться от влагоотделителей и даже измерять расход в области критического состояния газа, что позволит увеличить входное давление.

Решение с использованием кориолисовых расходомеров и регуляторов расхода компании Bronkhorst является наиболее целесообразным для большинства задач измерения и регулирования расходов пропан-бутановых смесей. Помимо описанного выше преимущества в прямом измерении массы проходящего вещества, кориолисовые измерители и регуляторы расхода обладают высокой точностью и стабильностью, а также быстрым временем отклика.

Статья подготовлена по материалам сайтов:
www.centrogas.ru
www.gazpromlpg.ru
www.fas.su

Как сжиженный нефтяной газ — пропан превращается из жидкости в газ? — Логанс Бревна

Испарение сжиженного нефтяного газа (пропана)

Знаете ли вы, что каждый раз, когда вы включаете один из газовых приборов, сжиженный нефтяной газ в ваших газовых баллонах начинает закипать?

Если бы вы могли видеть сквозь сталь, вы бы также заметили, что она похожа на кипящую воду.

Большая разница в том, что это происходит при -42 ° C или -44 ° F.

Это испарение, при котором сжиженный нефтяной газ — пропан — переходит из жидкости в пар (газ).

Как сжиженный нефтяной газ — пропан превращается из жидкости в газ

Сжиженный нефтяной газ (пропан и / или бутан) при кипении превращается из жидкости в газ.

Пропан кипит при более низкой температуре, чем бутан, что делает его более подходящим для холодного климата.

В холодный зимний день баллоны с бутаном на открытом воздухе могут не достигать температуры кипения, в результате чего пользователь остается без газа.

Температура — переход пропана и бутана в газ

Как сжиженный нефтяной газ — пропан превращается из жидкости или газа?
СНГ (1 атм)	Жидкость	Пар (газ)
Пропан	<-42 ° C или <-43.6ºF	≥ -42 ° C или ≥ -43,6ºF
Бутан	<-0,4 ° C или <31,28ºF	≥ -0,4 ° C или ≥ 31,28ºF

Испарение сжиженного нефтяного газа (пропана) — как кипит сжиженный нефтяной газ

Для кипения сжиженный нефтяной газ отбирает тепло от стальных стенок газового баллона, которые, в свою очередь, получают тепло от окружающего воздуха.

Сжиженный нефтяной газ закипает и снова превращается в газовый пар, когда вы частично сбрасываете давление в газовом баллоне, включая газовое устройство.

Как и в случае с водой, чем больше нагревается, тем быстрее она закипает и быстрее испаряется.

Давление пара в баллоне также увеличивается с температурой, как описано ниже.

Итак, поскольку сталь бутылки поглощает тепло из тепла окружающего воздуха, холодная погода замедляет скорость испарения.

Испарение также делает газовый баллон более холодным, чем температура окружающей среды.

Газовый баллон становится еще холоднее, когда вы фактически используете газ.

Температура кипения сжиженного нефтяного газа

Вода закипает при температуре 100 ° C или 212 ° F, превращаясь в газ (пар).

Напротив, сжиженный нефтяной газ (пропан) кипит при -42 ° C или -44 ° F, превращаясь в газовый пар.

LPG остается жидким, потому что он находится под давлением в газовом баллоне.

В качестве жидкости он очень похож на воду.

В естественном состоянии не имеет цвета и запаха.

В отличие от воды, 1 килограмм LPG НЕ равен 1 литру жидкого LPG.

Плотность или удельный вес сжиженного нефтяного газа примерно вдвое меньше плотности воды при 0.51.

В Австралии, где сжиженный нефтяной газ представляет собой пропан, 1 кг сжиженного нефтяного газа имеет объем 1,96 л.

И наоборот, 1 л сжиженного нефтяного газа весит 0,51 кг.

Испарение должно соответствовать потреблению

Количество газа, которое прибор или приборы забирают из газовых баллонов, должно соответствовать скорости испарения.

Если газовый баллон регулярно замерзает, это просто означает, что емкость слишком мала для возложенной на него нагрузки парообразования.

Переход на сосуд большего размера может обеспечить более высокую скорость испарения.

Тепло поглощается через оболочку сосуда в жидкость.

Это известно как «смоченная зона».

Чем больше емкость или чем больше емкость, тем больше газа может испариться при заданной температуре.

Таблицы испарения (как показано ниже) используются для согласования требуемых скоростей испарения с соответствующим размером емкости.

Таблицы испарения показывают максимальную скорость непрерывного испарения в МДж / ч при различных температурах окружающей среды для каждого доступного размера емкости.

В случаях, когда сосуд большего размера не является вариантом, единственной альтернативой является использование некоторых искусственных средств увеличения испарения.

Используемые агрегаты вполне уместно называть испарителями.

Чем меньше наполнение, тем меньше испарение

Принимая во внимание концепцию «увлажненной зоны», максимальная скорость испарения снижается при падении уровня заполнения.

Если в емкости меньше сжиженного нефтяного газа, уменьшается площадь контакта между жидким сжиженным нефтяным газом и сталью, которая обеспечивает тепло для испарения.

В зависимости от уровня потребления подключенных устройств, это может не иметь никакого значения, если уровень потребления низкий.

Однако, если скорость потребления высока, скорость испарения может не поспевать за потреблением.

В зависимости от устройства такое голодание может привести к тому, что устройство будет работать плохо или совсем не работать.

Таблица испарения сжиженного нефтяного газа (пропана)

Карта испарения сжиженного нефтяного газа для сосудов стандартного размера
Номинальный размер емкости для сжиженного нефтяного газа	Объем воды	Максимальная скорость непрерывного испарения для сжиженного нефтяного газа (пропана) при указанных температурах окружающей среды. (в МДж / ч) при заполнении на 30%
Масса	Объем	-18˚C	-7˚C	-1˚C	4˚C	10˚C	16˚C
45 кг	108L	46	92	115	138	161	184
90 кг	215L	70	140	175	211	246	281
190 кг	499L	106	219	274	328	383	438
0.5т	1,35кл	235	469	587	704	821	939
1,0 т	2,2 л	327	653	816	980	1143	1306
2.0т	4,3 л	545	1090	1363	1636	1908	2181
2,5 т	6,7 л	826	1652	2065	2478	2891	3304
3.0т	7,5 л	921	1841	2302	2762	3222	3683
10 т	23кл	1616	3231	4039	4847	5655	6463
13 т	33кл	2214	4482	5603	6724	7844	8965
17т	43кл	2502	5003	6300	7505	8756	10006
21т	53кл	3492	6984	8730	10476	12222	13968
25 т	62кл	3502	7004	8755	10507	12258	14009
33т	81кл	4503	9006	11257	13509	15760	18011
40т	100кл	5504	11007	13759	16511	19262	22014

© 2013-2017 ООО «Элгаз».

Таблица испарения Примечания:

1. Как простое практическое правило, при использовании сосудов, скажем, емкостью 2,75 или 5,1 кл, просто экстраполируйте между двумя сосудами ближайшего размера, но смещая свои расчеты в консервативную сторону. Всегда обращайтесь за советом к техническому представителю вашего поставщика.

2. Всегда уточняйте у технического представителя вашего поставщика, подходит ли указанная выше скорость испарения для конкретного резервуара, который вы указали.

3.На объектах, где требуется высокая скорость испарения, но установка больших и / или множественных сосудов неэффективна с точки зрения затрат, рассмотрите возможность использования испарителя.

4. Суда более 3 тонн или более 7,5 литров будут спроектированы поставщиком по индивидуальному заказу в соответствии с потребностями клиентов. Представленные цифры являются лишь приблизительными оценками, основанными на предыдущих проектах.

Конденсация превращается в лед

Изначально конденсат образуется, когда температура газового баллона или регулятора опускается ниже точки росы.

Это точно такой же конденсат, который вы получаете во влажный день со стаканом ледяной воды.

В правильных условиях, когда вы используете газ очень быстро, лед может образоваться даже на газовом баллоне!

Давайте также проясним терминологию.

Два термина, пар и газ, используются большинством людей как синонимы в отношении сжиженного нефтяного газа.

Пар (или пар в американском написании) — более технически правильный термин для сжиженного нефтяного газа, так как он находится в газообразном и жидком равновесии при комнатной температуре.

Его можно снова превратить в жидкость, увеличив давление на него без снижения температуры.

У газа есть одно определенное состояние при комнатной температуре.

Итак, пары являются газами, но не все газы являются парами

Газовые баллоны содержат жидкость и газ

Пары сжиженного нефтяного газа удерживаются в верхней части баллона, а сжиженный нефтяной газ — в нижней части, как показано на сопроводительном изображении.

Почти все виды использования сжиженного нефтяного газа связаны с использованием паров газа, а не сжиженного газа.

Давление сжиженного нефтяного газа зависит от температуры

Как упоминалось ранее, когда СНГ хранится в газовом баллоне, он находится под давлением.

Термин «давление» относится к средней силе на единицу площади, которую газ оказывает на внутренние стенки газового баллона.

Давление измеряется в килопаскалях (кПа) или фунтах на квадратный дюйм (psi).

«Бар» — еще одна единица измерения давления.

1 бар = 100 кПа, поэтому это метрическая система, а не единица измерения СИ.

Давление сжиженного нефтяного газа может сильно варьироваться в зависимости от температуры, как показано на диаграмме.

Уровень заполнения газового баллона играет важную роль при использовании сжиженного нефтяного газа, так как он влияет на скорость испарения.

Поскольку LPG представляет собой сжиженный газ, давление внутри баллона будет оставаться неизменным с момента полного заполнения до тех пор, пока не испарится последний жидкий LPG.

Тогда давление будет быстро падать, так как также будет использован последний из паров сжиженного нефтяного газа.

Последние мысли

Понятие испарения помогает объяснить, как сжиженный нефтяной газ превращается из жидкости в газ.

Это особенно важно для крупных коммерческих установок, где уровень потребления газа выше.

Технический персонал подбирает газовую нагрузку в соответствии с размером емкости и, при необходимости, испарителем.

Технические характеристики сжиженного нефтяного газа | АЙГАЗ

Технические характеристики СНГ

Что такое СНГ?

В просторечии известный как «баллонный газ», СНГ (сжиженный нефтяной газ) является источником энергии, используемой для приготовления пищи, отопления и освещения. LPG — это газ без цвета и запаха. Однако специально добавлен особый запах, чтобы можно было легко обнаружить потенциальную утечку. СНГ производится путем переработки сырой нефти на нефтеперерабатывающих заводах или из природного газа и доставляется потребителям в стальных резервуарах.LPG, который тяжелее воздуха из-за своей высокой плотности, представляет собой горючий газ на углеводородной основе. LPG — это общее название газов бутана и пропана и их смесей в различных пропорциях. В Турции СНГ, используемый в бытовых газовых баллонах, состоит из 70% бутана и 30% пропана.

Характеристики

Баллонный газ присутствует как в жидкой, так и в газовой форме. Когда устройство, подключенное к баллонному газу, начинает использоваться, газообразный СНГ в верхней части заканчивается.Сжиженный нефтяной газ на дне испаряется, чтобы заменить обедненный газ, используя тепловую энергию, которую он извлекает из окружающей среды. Поскольку LPG представляет собой сжиженный газ под давлением и имеет температуру кипения приблизительно 0 ° C, он находится в газообразном состоянии при комнатной температуре. СНГ превосходит другие виды топлива, поскольку его можно легко сжижать под давлением, удобно хранить и транспортировать в стальных баллонах, а также он может легко испаряться даже при низких температурах.

Является ли сжиженный нефтяной газ токсичным?

LPG — нетоксичный газ.Ни сжиженный нефтяной газ, ни содержащиеся в нем пропан и бутан не оказывают токсического воздействия на организм человека при вдыхании. Существует распространенное заблуждение, что сжиженный нефтяной газ токсичен. Смерть в результате утечки сжиженного нефтяного газа происходит не потому, что сжиженный нефтяной газ токсичен, а потому, что он снижает количество кислорода в воздухе, поскольку он тяжелее воздуха.

Замерзает ли сжиженный нефтяной газ?

Сжиженный нефтяной газ не может замерзнуть в нормальных условиях жизни из-за его химических свойств. Сжиженный нефтяной газ превращается в газ даже при 0 ° C за счет передачи тепловой энергии окружающей среде.В случаях, когда температура окружающей среды в месте, где расположен баллон, опускается ниже 0 ° C, для сжиженного нефтяного газа становится труднее закипеть, потому что он не может передавать достаточно энергии, и поскольку баллон пытается передать тепловую энергию от стенки баллона, водяной пар в воздухе сначала образует росу, а затем замерзает. Это явление, в просторечии известное как «замораживающий цилиндр», на самом деле представляет собой замерзание воды на стенках цилиндра. В этом случае баллон не может производить достаточное количество газа, и устройства, работающие на газе, не будут работать.Следовательно, правильным местом использования баллонного газа является хорошо вентилируемая среда при комнатной температуре.

Может ли газовый баллон взорваться?

Для обеспечения потока, необходимого подключенному устройству, сжиженный нефтяной газ в баллоне кипит с энергией, которую он забирает из окружающей среды, и превращается в газ. Давление баллонного газа колеблется от 2 до 3 бар в зависимости от температуры окружающей среды; однако рабочее давление в цилиндрах рассчитано на 17.5 баров. Если давление внутри баллона превышает 26,5 бар, предохранительный клапан на баллоне открывается и выпускается газ под высоким давлением, предотвращая дальнейшее повышение давления в баллоне и взрыв газа в баллонах. После изготовления цилиндры проходят испытание на сопротивление. Чтобы газ в баллонах взорвался, давление внутри баллона должно возрасти до очень высокого уровня (50 бар и выше), баллон должен оставаться в огне в течение определенного периода времени, или предохранительный клапан не должен открываться.На самом деле в большинстве новостей о «взрывах баллонного газа» в средствах массовой информации имеется в виду взрыв газа, который выбрасывается в окружающую среду и вступает в контакт с источником огня, а не взрыв газового баллона. По этим причинам следует проявлять осторожность, чтобы убедиться, что баллоны, используемые в домах, прошли испытания на сопротивление и герметичность и что их предохранительные клапаны исправны.

Опасен ли сжиженный газ?

Баллоны

для сжиженного нефтяного газа и устройства, работающие на сжиженном нефтяном газе, изготовленные в соответствии со стандартами, спроектированы с соблюдением строгих стандартов безопасности и оснащены компонентами безопасности.В этом отношении сжиженный нефтяной газ так же безопасен, как и другие источники энергии, которые вы можете использовать в своем доме.

Пропановая жидкость по сравнению с парами пропана

До использования пропана он существует в одной из двух форм: жидкой или парообразной. И жидкий пропан, и пар можно использовать, но их нельзя использовать взаимозаменяемо. Другими словами, пропановая система, предназначенная для использования пара, не может использовать пропан в его жидкой форме, и наоборот. Кроме того, характеристики жидкого пропана и паров пропана настолько различны, что основные свойства, которые нас интересуют, так же различны, как ночь и день.В случае жидкого пропана температура является основным фактором, в то время как вес является основным фактором, влияющим на пары пропана. Подумайте об этом так: вода — это жидкость, а пар — это водяной пар. То же самое верно и для пропана, что подробно объясняется ниже.

Пропан жидкий

Пропан существует в жидкой форме при температуре кипения (-44 ° F) или ниже, а также при хранении под давлением. Для дальнейшего объяснения, если температура на улице -45 ° F, пропан будет жидкостью, и вы сможете вылить его из ведра.Но как только температура поднимается до -44 ° F, пропан начинает кипеть и, таким образом, выделять пар. Если температура на улице ниже -44 ° F, пропан существует в виде жидкости. Это все еще пропан, но при такой низкой температуре он очень похож на воду. Он без цвета, запаха и вкуса … но кто бы выпил любую жидкость с температурой 45 градусов ниже нуля? Кто бы засунул палец в стакан с чем-нибудь, что имеет температуру 45 градусов ниже нуля? Через некоторое время держать горсть льда может быть довольно неудобно (или болезненно), но подумайте, насколько это было бы больно, если бы эта горсть льда была почти на 75 градусов холоднее.

Поскольку пропан кипит при температуре, которая более чем на 70 градусов ниже точки замерзания воды, он способен замораживать кожные ткани за очень короткий период времени (сильное обморожение). Температурные свойства жидкого пропана таковы, что понимание возможной опасности при работе с пропаном в его жидком состоянии чрезвычайно важно.

Пары пропана

Пропан превращается в пар при температуре выше -44 ° F. Подобно воде, когда она кипит и испускает пар, пропан испускает пар при кипении.Для простоты пар пропана можно назвать «легковоспламеняющимся паром». Однако для воспламенения паров пропана необходимо правильное сочетание воздуха и пара. Пары пропана тяжелее воздуха и будут опускаться и собираться в самой нижней точке, которую могут найти. Если пропан выпускается в наружный воздух, он быстро улетучивается при малейшем движении воздуха. И наоборот, если пропан выпускается в воздухонепроницаемую конструкцию без движения воздуха, пары пропана будут собираться на полу и подниматься вертикально, если в конструкцию поступает больше пропана.

Это чрезвычайно важно знать, потому что, если есть утечка пропана в доме или здании, пары пропана будут искать самую низкую возможную точку, где они будут собираться. Имейте в виду, что один галлон пропана производит более 36 кубических футов пара, и этот пар осаждается в самом низком месте. Если уровень паров пропана продолжает расти, он может загореться, если обнаружит источник возгорания. Вес паров пропана, более тяжелых, чем вес воздуха, является характеристикой пропанового газа, которую должны понимать все пользователи сжиженного нефтяного газа, а не только компании, производящие пропан, и их сотрудники.

Работа с парами и жидкостью

Работа с парами пропана и жидким пропаном полностью отличаются друг от друга. В большинстве случаев применения пропана для обслуживания используется пар. Знание разницы между жидкостью и паром важно исключительно для безопасности и удобства использования. Для работы с паром используются такие приборы, как водонагреватели, печи и газовые грили. Если бы к горелкам этих приборов поступал жидкий пропан, это могло бы привести к возгоранию или подобной опасности.Вот почему баллоны с пропаном при приготовлении на гриле следует располагать вертикально. Поворачивать баллон на бок или переворачивать его, когда он используется на газовом гриле или фритюрнице, — не самый разумный поступок.

Факты о пропане и сжиженный нефтяной газ

Что такое СНГ?

LPG — это сжиженный нефтяной газ, широко известный как пропан (C3H8), горючее углеводородное топливо. Это происходит от переработки сырой нефти и природного газа. При нормальном давлении и температуре выше -44 ° F пропан остается в газообразной форме.При более низких температурах и / или более высоких давлениях пропан станет жидкостью. Пропан не имеет цвета и запаха. По соображениям безопасности пропан должен быть одорирован, чтобы отчетливым запахом указывать на присутствие газа в воздухе до концентрации, не превышающей 1/5 нижнего уровня воспламеняемости 0,4% в воздухе. Это достигается добавлением 1,0 фунта этилмеркаптана, или 1,0 фунта тиофана, или 1,4 фунта амилмеркаптана на 10 000 сжиженного нефтяного газа. В настоящее время доступны три марки пропана: HD5 для двигателей внутреннего сгорания, коммерческий пропан и коммерческая смесь пропана-бутана для других целей.Точный состав пропана незначительно отличается в разных частях страны и на разных нефтеперерабатывающих заводах. По сравнению с бензином содержание энергии в сжиженном нефтяном газе составляет 74%.

Зависимость давления сжиженного газа от температуры

Может быть трудно представить себе влияние температуры и давления на пропан, потому что пропан, с которым мы имеем дело ежедневно, всегда запечатан внутри контейнера для хранения, вне поля зрения. Чтобы лучше понять пропан, мы сравним его с известным всем нам веществом — водой.Мы будем использовать автомобильную систему охлаждения, чтобы проиллюстрировать воду под давлением при разных температурах. Жидкий пропан и вода действуют очень похоже на изменения температуры, разница лишь в температуре, при которой происходят события.

Мы можем повысить точку кипения жидкого пропана, приложив к нему давление, аналогично тому, как система охлаждения транспортного средства повышает точку кипения воды, удерживая давление в системе за счет использования герметичной крышки радиатора. Например, если мы посмотрим на таблицу № 2, мы увидим, что при нормальном атмосферном давлении вода закипает при 212 градусах по Фаренгейту.Если мы используем крышку радиатора на 10 фунтов на квадратный дюйм, чтобы удерживать 10 фунтов на квадратный дюйм против воды, температура кипения повышается до 242 градусов по Фаренгейту. Следовательно, вода остается жидкой при температуре 242 градуса по Фаренгейту. Жидкий пропан реагирует на температуру и давление примерно так же, как вода, просто точка кипения пропана на градуснике намного ниже. Например, если мы посмотрим на таблицу №1, мы увидим, что если бы у нас было ведро, полное жидкого пропана, а температура была бы ниже -44 градусов по Фаренгейту, пропан оставался бы жидкостью при нормальном атмосферном давлении.Пропан будет выглядеть и действовать так же, как вода в жидкой форме. Если мы поднимем температуру пропана в ведре выше -44 градуса, он будет выглядеть и действовать так же, как вода в горшке на плите, он закипит и испарится. Пропан продолжал кипеть и испаряться, пока ведро не опустело. Если мы возьмем это ведро с пропаном и нальем его в контейнер с пропаном и закроем его, а температура опустится ниже -44 градусов, ничего особенного не произойдет. Пропан остается в жидком состоянии. Однако, если мы поднимем температуру контейнера до 80 градусов, пропан закипит и испарится.Поскольку пропан теперь находится в герметичном контейнере с фиксированным объемом, при этом пропан увеличивается в объеме в 270 раз, когда он превращается из жидкости в пар, пар пропана начинает сжиматься. По мере того как пары пропана сжимаются, давление внутри контейнера начинает увеличиваться. Таблица №1 показывает, что при 80 градусах давление пара внутри контейнера должно составлять 128 фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, пропан будет продолжать кипеть и испаряться, пар будет продолжать сжиматься, давление будет продолжать расти, пока не достигнет 128 фунтов на квадратный дюйм.При давлении пара 128 фунтов на кв. Дюйм, действующем на жидкий пропан, точка кипения, действующая на жидкий пропан, повысилась до чуть более 80 градусов. Поэтому пропан перестанет кипеть. Давление пара определяет температуру кипения жидкого пропана внутри контейнера. В свою очередь, величина давления пара, создаваемого внутри контейнера, определяется температурой окружающей среды за пределами контейнера. Для сравнения, жидкий пропан будет кипеть выше -44 градуса, если не поддерживать давление.Величина давления пара, необходимая для предотвращения кипения жидкого пропана, зависит от температуры окружающей среды за пределами емкости.

Влияет ли количество жидкости на давление внутри емкости для хранения пропана?

Нет. Важно помнить, что, поскольку давление пара внутри пропанового баллона определяется температурой окружающей среды снаружи баллона, а не количеством жидкости внутри. Контейнер, заполненный на 1/4 при 80 градусах, будет иметь такое же давление пара, как и контейнер, заполненный на 3/4 при 80 градусах.Давление пара не зависит от количества жидкости в резервуаре. Пока внутри контейнера находится некоторое количество жидкости и не более 80% жидкости, температура окружающей среды снаружи контейнера будет определять давление пара внутри контейнера.

Сравнение содержания энергии

Энергосодержание на единицу топлива (плотность энергии) является важным фактором, влияющим на дальность полета и выходную мощность двигателей внутреннего сгорания.

Сравнение температуры самовоспламенения

Температура самовоспламенения — это температура, при которой топливо воспламеняется без искры или пламени.Что касается температуры самовоспламенения, СНГ, КПГ и СПГ намного безопаснее бензина или дизельного топлива, потому что температура самовоспламенения намного выше.

Сравнение диапазонов воспламеняемости

Диапазон воспламеняемости — это расстояние от самой бедной (LEL — нижний предел взрываемости) до самой богатой (UEL — верхний предел взрываемости) смеси топлива и воздуха, которая будет гореть. Топливо с более узким диапазоном более безопасно для работы, но менее универсально, поскольку оно предлагает меньший выбор соотношения воздуха и топлива.

Сравнение пиковой температуры пламени

Вы можете видеть, что CNG (сжатый природный газ) имеет пиковую температуру пламени 1790 C и 3254 F, что на 187 C и 337 F, или на 9,5% холоднее, чем пиковая температура пламени бензина при 1977 C и 1591 F. Пиковое пламя Температура пропана при 1991 C и 3614 F составляет всего 13 C и 23 F или менее чем на 1% выше, чем у бензина.

Сравнение объемного КПД

Количество воздуха, поступающего в двигатель под определенным углом дроссельной заслонки и нагрузкой, является фиксированным.Любое топливо, добавленное к воздуху перед его поступлением в цилиндр, вытеснит равный объем воздуха и снизит объемный КПД и выходную мощность двигателя. В таблице ниже показано снижение объемного КПД различных видов топлива.

Пропан — побочный продукт процесса переработки природного газа и сырой нефти. Около 3% барреля нефти становится пропаном. Пропан закипает при температуре -44 градуса по Фаренгейту; когда он испаряется, он снова становится газом. Поскольку он испаряется при такой низкой температуре, он легко смешивается с воздухом.Следовательно, для его распыления не требуется высокая температура (более 400 градусов по Фаренгейту для бензина). Это улучшает холодный запуск, выбросы и ходовые качества. Пропан — стабильное топливо; он не испортится, если вы его не используете!

Поскольку пропан имеет очень низкое содержание углерода, моторное масло никогда не загрязняется, что увеличивает срок службы двигателя. Масло все же нужно менять, хотя и не так часто. Срок службы свечи зажигания значительно увеличен. Также нельзя «заливать» пропановый двигатель. Когда бензиновый двигатель «заливает» топливо, сырое топливо поступает в цилиндры, омывая кольца и попадая в масло, а также смачивая свечи.Карбюрация пропаном автоматически компенсирует изменения высоты, экономя на повторном впрыске карбюратора и повторном обучении компьютера.

Поскольку пропан находится под давлением, нет топливных насосов, поплавка, иглы и седла. Еще один плюс — это высокое октановое число пропана от 100 до 110. Это означает, что если вы используете турбонаддув или наддув, это идеальное топливо. Пропановая система плотно прилегает к элементам, поэтому даже полное погружение не позволит воде попасть в топливную систему.

Пропан доступен во всем мире.Это все одно и то же топливо, а арматура стандартизована. Ваш местный продавец пропана обычно сокращает время покупки моторного топлива.

Пропан:

• Не испортится
• Ожоги чистые
• Не требует обслуживания
• Простота установки
• Очень безопасно
• Во многих случаях он намного дешевле бензина
• Показатели с октановым числом 100-110
• Автоматически компенсирует высоту
• Продлевает срок службы двигателя
• Доступен по цене
• Никаких потерь мощности ни с одним из наших комплектов (это автомобильные комплекты)
• Нет проводки, кроме соленоида включения / выключения.
• Все наши комплекты укомплектованы всеми деталями, необходимыми для преобразования. Они НЕ включают бак.
• Все наши комплекты предназначены для установки в соответствии со стандартами NFPA 58.
• Пропан не опасен для почвы и воды

Это самая надежная топливная система на рынке, я использую только лучшие детали, доступные на рынке альтернативного топлива, и трачу лишние доллары в производственном процессе, чтобы обновить внутренние детали с резины до силикона, утроив срок службы.

LPG — Сжиженный углеводородный газ

Перейти задний

LPG — Сжиженный углеводородный газ

LPG — это сокращение от сжиженный газ. Как и все ископаемые виды топлива, это невозобновляемый источник энергии. Это добывается из сырой нефти и природного газа. Основной состав СУГ — углеводороды. содержащие три или четыре атома углерода. Таким образом, обычными компонентами сжиженного нефтяного газа являются пропан (C ₃ H ₈ ). и бутан (C ₄ H ₁₀ ).Небольшие концентрации других углеводородов могут также присутствовать. В зависимости от источника сжиженного нефтяного газа и способа его производства, также могут присутствовать компоненты, отличные от углеводородов.

LPG — это газ при атмосферном давлении и нормальная температура окружающей среды, но может переходить в жидкое состояние при умеренном давлении или когда температура достаточно снижена. Его можно легко уплотнить, упаковать, хранить. и используется, что делает его идеальным источником энергии для широкого спектра применений.

Обычно газ хранится в жидком виде под давлением в стальной таре, баллоне или резервуаре. Давление внутри контейнера будет зависеть от типа сжиженного нефтяного газа (товарный бутан или товарный пропан) и внешнего вида температура.

Когда вы начинаете использовать сжиженный газ, некоторые из давление в емкости сбрасывается. Некоторое количество жидкого сжиженного нефтяного газа затем вскипает, чтобы произвести пар. Для преобразования жидкости в пар необходимо тепло (известное как скрытая теплота испарение).Когда жидкость закипает, она забирает тепловую энергию из окружающей среды. Этот объясняет, почему контейнеры кажутся холодными на ощупь и почему при сильном отборе воды или на емкости может появиться лед. Когда вы перестанете использовать сжиженный газ, давление вернется к равновесное значение для окружающей температуры. Давление сжиженного нефтяного газа в емкость меняется в зависимости от окружающей температуры. Это тоже намного больше, чем нужно приборами, которые его используют; его необходимо контролировать, чтобы обеспечить стабильную поставку на постоянное давление.Это делается с помощью регулятора, который ограничивает давление в соответствии с прибор, который заправляется топливом. Это бесцветный газ без запаха, к которому Добавляется меркаптан с неприятным запахом, чтобы можно было легко обнаружить утечку.

LPG легко воспламеняется и должен поэтому хранить вдали от источников возгорания и в хорошо проветриваемом помещении, чтобы любая утечка может безопасно исчезнуть. Еще одна причина, по которой следует соблюдать осторожность при хранении: пар сжиженного нефтяного газа тяжелее воздуха, поэтому любая утечка опускается на землю и накапливается в низинах, и их может быть трудно разойтись.СНГ быстро расширяется, когда его повышается температура. Таким образом, всякий раз, когда контейнер наполняется, остается достаточно места, чтобы позволить для такого расширения. LPG приведет к порче натурального каучука и некоторых пластмасс. Этот Вот почему следует использовать только шланги и другое оборудование, специально предназначенное для сжиженного нефтяного газа.

Хотя СНГ нетоксичен, злоупотребление им — (как у растворителей) — очень опасно. LPG всегда следует обрабатывать уважать и держаться подальше от детей, когда это возможно.

Сжиженные углеводородные газы обнаружены в 1912 г., когда американский ученый доктор Уолтер Снеллинг понял, что эти газы могут быть превращается в жидкости и хранится при умеренном давлении. С 1912 по 1920 год сжиженный газ использует были разработаны. Первая газовая плита была изготовлена ​​в 1912 году, а первый автомобиль, работающий на газе. была разработана в 1913 году. Производство сжиженного нефтяного газа зародилось незадолго до Первой мировой войны. Со временем возникла проблема в процессе распределения природного газа.Постепенно удобства были построены для охлаждения и сжатия природного газа, а также для отделения газов, которые могли быть превратились в жидкости (включая пропан и бутан). К 1920 году СНГ был продан коммерчески.

Сжиженный нефтяной газ — обзор

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО КОРРЕКТИРОВКИ ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОСТАВОК И ЦЕН ЭНЕРГЕТИКИ

Характер корректировки во многом зависит от рассматриваемого периода времени и характера реакции правительства на такие изменения.Ниже кратко излагаются основные макро- и микрокоррекции.

МАКРОКОРГУЛИРОВКА

Как Двоскин и Хиди обнаружили в своем анализе [5], политика резкого сокращения выбросов в сельском хозяйстве будет иметь самые серьезные последствия. Из-за неэластичного спроса на энергозатраты политика сокращения энергопотребления повлияет на объем производимого продовольствия, уровень экспорта и цены на продовольствие. Величина последствий будет зависеть от уровня сокращения и энергетических категорий, на которые распространяется такая политика.Из-за возрастного распределения технологического капитала, неподвижности рабочей силы между секторами и установленной системы землевладения может потребоваться значительный период времени, чтобы приспособиться к политике сокращения потребления энергии.

Основные сельскохозяйственные корректировки в обозримом будущем, скорее всего, будут связаны с ценами, а не с предложением. То есть производители с большей вероятностью столкнутся с ситуацией адаптации к росту цен на энергоносители, чем к ограничению поставок. Такую ситуацию можно ожидать из-за роли сельскохозяйственной продукции в американской экспортной политике, приоритетов, установленных в отношении сельского хозяйства и его использования энергии, неэластичного спроса на энергозатраты в сельском хозяйстве и относительного воздействия на потребительские цены на продовольствие.По этим причинам можно ожидать, что в течение некоторого времени сельское хозяйство столкнется с корректировками, в основном связанными с ценами, а не с предложением.

Исключением из вышеприведенного заключения может быть использование природного газа и сжиженного нефтяного газа. Если в обозримом будущем возникнут проблемы с поставками, это, вероятно, будет связано с этими двумя энергозатратами. Поставки природного газа сокращаются; в других секторах существует большой спрос на природный газ; и сельское хозяйство использует значительный процент сжиженного нефтяного газа. Около 70% СУГ перерабатывается из природного газа, а в сельскохозяйственном производстве используется около 20% СУГ [19].Поэтому в краткосрочной перспективе сельское хозяйство может столкнуться с некоторыми проблемами снабжения из-за этих энергозатрат.

Косвенные последствия изменения цен и поставок энергии неизвестны. Несомненно, они повлияют на общий уровень цен и темпы роста. Масштабы этих косвенных воздействий на сельское хозяйство, несомненно, будут зависеть от абсолютных изменений цен и поставок энергии и характера реакции правительства на такие изменения.

Как указали Двоскин и Хиди, наибольшие региональные последствия энергетических ограничений и повышения цен можно ожидать на орошаемых землях на Западе [5].Этого можно ожидать из-за большого количества затрат энергии, которые идут на сельскохозяйственное производство в виде орошения, азотных удобрений, топлива и т. Д. На производство кукурузы, сорго и хлопка, безусловно, повлияют ограничения на потребление энергии или рост цен. Крупные централизованных операций по откорму скота также пострадают из-за роста цен на корма и затрат на транспортировку животных и отходов.

Предполагается, что сельскохозяйственные производственные фирмы будут чувствовать себя лучше, чем фирмы, занимающиеся переработкой пищевых продуктов и поставок сырья, в отношении сокращения энергопотребления, особенно природного газа.Можно ожидать, что этим последним фирмам будет нанесен гораздо больший ущерб, поскольку они потребляют большее количество природного газа и потому, что их гораздо легче регулировать федеральным агентствам. Следовательно, краткосрочные последствия для таких фирм могут быть намного больше. Однако этим фирмам легче передать повышение стоимости энергии, чем фермам, поскольку в большинстве ситуаций фермеры в основном берут цены.

МИКРОРЕГУЛИРОВКА

¹

Отдельные фермеры могут вносить различные коррективы в ответ на изменение цен и поставок энергии.Характер этих корректировок будет варьироваться от фермы к ферме и будет зависеть от величины повышения цен или сокращения предложения. Основные меры по энергосбережению требуют некоторого времени для внесения изменений из-за характера применяемых сельскохозяйственных технологий и стимулов, необходимых производителям для изменений.

Производители могут сначала сократить потребление энергии. Этот тип регулировки может выражаться в уменьшении количества удобрений для сельскохозяйственных культур, сокращении методов обработки почвы или экономии топлива за счет улучшенной настройки энергии, лучшего согласования с нагрузкой, обучения рабочих и оптимальной балластировки.Никаких новых технологий с этим типом регулировки не вводится. Вместо этого есть просто попытка уменьшить или сохранить количество энергии, которое используется (или тратится впустую) в конкретном процессе или предприятии в ответ на изменение цен.

Комбинации предприятий на отдельных фермах могут быть изменены в ответ на изменение цен на энергию и поставок. Некоторые культуры требуют большего количества определенных видов энергии, чем другие, и, следовательно, могут стать менее прибыльными с ростом цен на энергию.Фермеры кукурузного пояса обычно выращивают кукурузу и сою. Кукуруза потребляет много энергии, особенно в виде азотных удобрений и сжиженного нефтяного газа для сушки зерна. Соевые бобы требуют гораздо меньших затрат энергии. Следовательно, фермеры могут скорректировать посевные площади под кукурузу и сою или отрегулировать природу сортов семян и сажать разные сочетания короткосезонных и длинноплодных гибридов [14]. Бобовые также могут более широко использоваться в севооборотах из-за их способности фиксировать азот.

Фермеры могут перейти на альтернативные технологии для экономии определенных видов энергии. Такие сдвиги могут принимать форму одного из двух типов технологий: технологий, которые заменяют типы энергозатрат, такие как дизельное топливо на бензин или рабочая сила на топливо; и технологии, снижающие уровень энергопотребления, такие как альтернативные технологии сушки зерна. Как указали Картер и Юде, не следует ожидать быстрого перехода к такой практике энергосбережения.

… основной капитал для сельского хозяйства и других базовых отраслей был создан в период, когда текущие и ожидаемые цены на энергию были низкими по сравнению с другими производственными факторами.Машины необходимо будет модернизировать с точки зрения энергопотребления. Даже если значительный рост цен на энергию по сравнению с затратами на рабочую силу и другие энергозатраты оправдывает радикальное переоснащение, потребуется длительное время для изменения технологической конфигурации сельского хозяйства. Кроме того, сложившаяся в прошлом веке модель владения землей и аренды не может быть адаптирована для трудоемкого производства, за исключением ограниченных площадей под выращиванием ценных специальных культур. [1]

Следовательно, такие технологические сдвиги обязательно должны произойти через некоторое время.

Еще одной корректировкой индивидуальных фермеров может стать использование новых источников энергии [2]. Это может быть вызвано либо увеличением затрат на энергию в сельском хозяйстве, либо попытками избавиться от отходов в других секторах экономики. Эти вводимые ресурсы включают образование метана, городские сточные воды и отстой, отходящее тепло от электростанций, топливо из растительных остатков, корм из отходов растений и животных и так далее. Еще одной возможностью может стать развитие солнечной энергии и водорода в качестве топлива будущего.Конечное использование этих альтернативных источников энергии в значительной степени зависит от относительной экономики, то есть стоимости альтернативных источников топлива для фермеров по сравнению с существующими источниками энергии.

Некоторые фермеры могут оставить сельское хозяйство. Эта корректировка будет наиболее вероятной либо для маргинальных фермеров, либо для фермеров, сильно зависящих от орошения, или в ситуациях, связанных со значительным повышением цен на важнейшие виды энергии. Ожидается, что такие столкновения не произойдут внезапно. Вместо этого, вероятно, со временем произойдет некоторый уход.

Пропан — давление паров

Давление паров пропана

Давление паров пропана (C ₃ H ₈ ) зависит от температуры. Давление паров 100% пропана:

Примечание! Метрическая диаграмма показывает манометрическое давление. В британской шкале указано абсолютное давление. Британское манометрическое давление может быть рассчитано как

psig = psia — 14,7 (psi)

См. Также другие свойства Пропан при изменении температуры и давления : плотность и удельный вес, динамическая и кинематическая вязкость, число Прандтля, Удельная теплоемкость (теплоемкость), теплопроводность и температуропроводность, а также теплофизические свойства при стандартных условиях.

Связанные темы

Связанные документы

Поиск по тегам

• ru: давление паров пропана psi по Фаренгейту

Переведите эту страницу на

О Engineering ToolBox!

Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве хранятся только письма и ответы. Файлы cookie используются в браузере только для улучшения взаимодействия с пользователем.

Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложений на локальном компьютере.Эти приложения — из-за ограничений браузера — будут отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.

Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочтите Условия использования Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.

AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети.